[发明专利]可量测挡土墙绕墙底转动时有限填土压力及位移的装置

权利要求书

1.一种可量测挡土墙绕墙底转动时有限填土压力及位移的装置，其特征在于：该装置包括有限填土模型箱系统、挡土墙绕墙底转动系统和PIV测试系统；所述的有限填土模型箱系统包括一个上面及右侧面开敞的透明有机玻璃模型箱（1），用混泥土浇筑的前、后两侧开敞的L字形混凝土浇筑块（2），一块安装在L字形混凝土浇筑块（2）底部合页（11）上的第一钢板（12）和第一钢板（12）上贴的第一砂布层（5-1），所述的L字形混凝土浇筑块（2）安装在透明有机玻璃模型箱（1）内，钢板（12）倾斜放置在L字形混凝土浇筑块（2）底板上设置的锯齿凹槽（3）内；挡土墙绕墙底转动系统包括与透明有机玻璃模型箱（1）内等宽的挡土墙（4），安装在合页（11）上的第二钢板（13），贴在第二钢板（13）内侧的第二砂布层（5-2），贴在第二钢板（13）外侧的四氟乙烯层（14），贴在第二砂布层（5-2）内侧的应力传感膜（6），在应力传感膜（6）和第一砂布层（5-1）之间的透明有机玻璃模型箱（1）内填充有土体（15），在挡土墙（4）外侧固定安装有轴力传感器（7），轴力传感器（7）与推进轴（10）相连接，推进轴（10）与SDJ-1型三速电动等应变控制剪切仪（8）相连接，在轴力传感器（7）下方的挡土墙（4）外侧固定安装有位移计（9）；所述的PIV测试系统包括安装在土体（15）外侧的壳体（16），壳体（16）内安装有LED灯（18）、CCD高速相机（17）和图像采集处理器（19）。

2.根据权利要求1所述的可量测挡土墙绕墙底转动时有限填土压力及位移的装置，其特征在于：所述的L字形混凝土浇筑块（2）的底板上贴置有第三砂布层（5-3）。

3.根据权利要求1所述的可量测挡土墙绕墙底转动时有限填土压力及位移的装置，其特征在于：所述的锯齿凹槽（3）至少为三个，所述的四氟乙烯层（14）设置在挡土墙（4）和第二钢板（13）之间。

4.根据权利要求1所述的可量测挡土墙绕墙底转动时有限填土压力及位移的装置，其特征在于：所述的LED灯（18）为两个，LED灯（18）设置在透明有机玻璃模型箱（1）前方对称位置，LED灯（18）是额定功率为30W的交直流LED泛光灯。

5.根据权利要求1所述的可量测挡土墙绕墙底转动时有限填土压力及位移的装置，其特征在于：所述的应力传感膜（6）设置在第二砂布层（5-2）内侧面上，应力传感膜（6）采用多点薄膜压力传感器制成，应力传感膜（6）厚度为0.2mm，直径为10mm，量测范围为0至10kPa，精度为1%。

6.根据权利要求1所述的可量测挡土墙绕墙底转动时有限填土压力及位移的装置，其特征在于：所述的位移计（9）的量程为0至10mm，精度为0.01mm。

7.根据权利要求1所述的可量测挡土墙绕墙底转动时有限填土压力及位移的装置，其特征在于：所述的轴力传感器（7）的量程为0至5kN，精度为0.001。

8.根据权利要求1所述的可量测挡土墙绕墙底转动时有限填土压力及位移的装置，其特征在于：所述的SDJ-1型三速电动等应变控制剪切仪（8）的剪切速度分别为：0.02 mm/min、0.8 mm/min和2.4mm/min，最大剪切力为5KN。

9.根据权利要求1所述的可量测挡土墙绕墙底转动时有限填土压力及位移的装置，其特征在于：所述的CCD高速相机（17）分辨率为1626pixel×1236pixel，像素尺寸为4.4μm×4.4μm，曝光时间为100μs×80ms，采集速率达200fps，同时提供了Camlink专用接口。