塑性混凝土变形模量测试专用传感器的研制.pdf

2013年第6期(总第284期
凝
士
工艺与设备
Number 6 in 2013(Total No 284)
Concrete
TECHNICS AND EQUIPMENT
doi:10.3969j.jsn.-1002-355.2013.06.046
塑性混凝土变形模量测试专用传感器的研制
郭恩聪,王时越1,何有超2,袁梅3
(1.昆明理工大学建筑工程学院,云南昆明650500;2.云南省建设工程质量检測中心有限公同,云南昆明650032;
3.中国水利水电第十四工程局有限公司,云南昆明650014)
摘要:基于塑性混凝土变形模量的全标距测量法,采用应变电测的理论,设计与制作了一种悬臀梁式位移传感器,可测量塑
性混凝土受压时的纵向位移,进而计算出变形模量经对该佞感器进行标定、有限元分析以及应用检验,结果表明设计的位移传
感器灵敏度高,符合工程实际需要
关键词:位移传感器;塑性混凝土;变形模量;有限元
中图分类号:TU528.641
文献标志码:A
文章编号:1002-3550(2013)06-0157-04
Design of special sensor for deformation modulus testing on plastic concrete
GUO Encong, WANG Shiyue, HE Youchao, YUAN Mei2
K 1. School of Civil Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kurmin 650500, China; 2. Yu nan Province Testing
Center of Construction Quality Co, L., Kunming 650032, China; 3. Sinohydro Bureau 14 Co., Ltd, Kumming 650014, China
Abstract: Based on method of the full gage length measurement for plastic concrete deformation modulus, using train electrical mea-
suring theory, the cantilever beam displacement sensor which could be used to measure the longitudinal displacement of plastic concrete
under compression was designed and manufactured, then the deformation modulus could be calculated According to the sensor calibration
finite element analysis and applicaion of sting the resul s shw hat the ensitivity of the displacement sensor was high, and the sesor
could be applied in practice engineering
Key words: displacement sensor; plastic concrete; deformation modulus; finite element
0引言
量的测试,实现试验过程的自动化,使试验结粜更加稳定
可靠,满足工程实际需要。
塑性混凝士是指抗压强度范围为1~5MPa、变形模量
位移传感器设计
为300~2000MPa、渗透系数为mx106nx10-,并具有大
流动性的水下混凝土,多用于土石坝的防渗墙结构中。但
1弹性元件的结构形式
是由于在塑性混凝土的抗压强度满足设计要求时,按现有
应变计式位移传感器有多种结构形式,通常测位移的
规程DL/TS』150-200水工混凝土试验规程(主要针对大小从101Cmm,最简单的是利用悬臂梁结构形式。它
普通混凝土)测出的塑性混凝土的变形模量却远远高于设所引起的附加载荷小,结构简单、易加工、应变计容易粘
计指标,与工程实际不符。现在工程界通过对混凝土和土
贴、灵敏度较高。
工试验方法的研究已提出了新的全标距测量法,该方法测1.2弹性元件尺寸的确定
试试件整体变形,用整体变形计算量,该模量记为变形
采用屈服强度为300MPa的Cr17Ni14Mo2(不锈钢)
模量,其试验结果符合DLT5199~-2004《水电水利规程
作为弹性元件,取安全系数n=2.0,弹性模量E-200GPa
其许用应力[oj=150MPa,弹性元件简化图如图1所示
混凝土防渗墻施工规范》要求的范围。全标距测量法通常
悬臂梁自由端点的位移(挠度)
是通过磁力表架固定千分表来测定试验机上下压板间的
位移,进而换算出混凝土的变形模量,但测试时安装困难
3E
试验过程中振动会对磁力表产生很大的影响,产生试验误
等截面悬臂梁贴应变计处应力为:
差,同时人工读数也使工作量增大。基于此,本研究拟采
用全标距测量法,设计研制一-种与全标距测量法相配套的
(2)
测量变形的应变式位移传感器,并用于塑性混凝土变形模
由式(1)、(2)可得:
收稿日期;2012-12-27
基金项目:2012年昆明理工大学学生课外学术科技创新基金(2012YB066