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分层介质中微型土压力盒匹配误差分析

2020-08-27刘玉豪魏艳卿李明宇胡继辉

结构工程师 2020年3期

曾 力 刘玉豪 魏艳卿 李明宇 陈 文 付 魁 胡继辉

(1.郑州大学,郑州450000;2.中铁十八局集团第一工程有限公司,涿州072750;3.郑州市轨道交通有限公司,郑州45000)

0 引 言

在岩土工程领域,土压力盒作为应力测量的重要元件,经常被应用于各种工程实际及室内模型试验中。但由于土压力盒与周围介质在物理力学性质上的较大差异,使其测量值与实际应力值存在误差。现有研究表明[1-2],可通过室内匹配试验介质环境的土压力盒标定试验对测试结果进行修正。如何提高土压力盒的室内标定试验结果精度,对准确测量土体内部应力具有重要的现实意义。

国内外学者针对土压力盒在土体介质内的受力特性、误差分析及室内标定方法展开了试验与理论研究,并取得了一定的研究成果。刘宝有等[3]通过室内试验,研究了砂土的密度以及含水率对匹配误差的影响;Ahangarik 和 Noorzada[4]在试验中发现土压力盒周围介质的变形模量对其匹配误差影响较大;左远明[5]把不同厚度承压膜的压力盒埋在混凝土结构表面,发现砂土的变形模量越大滞后特性越大,压力盒与混凝土结构的相对刚度越大滞后特性越小;王雷等[6]通过试验研究发现与压力计承压面接触煤粉颗粒越多,测量结果越大;王继成等[7]考虑土体应力历史的影响,建立了适合埋在土中的匹配误差计算公式;张海丰[8]针对埋在均匀介质内部的土压力盒,考虑被动土拱效应的影响,给出了匹配误差计算公式;张立祥[9-10]采用有限元软件分析了土压力盒受力膜片与周围介质的模量比对测量结果的影响,模量比大于8~12时能有效减小量测误差,并提出采用非线性曲线修正硬质土层中土压力盒监测值能够提高土压力盒的量测精度。……

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