土壓力傳感器與土介質(zhì)相互作用特性分析.pdf

1、土壓力傳感器的應(yīng)用至今已有近百年的歷史,在巖土工程相關(guān)領(lǐng)域科研和實踐中都得到了廣泛的應(yīng)用。目前土壓力傳感器的理論和應(yīng)用技術(shù)都在不斷發(fā)展,但對于土壓力傳感器和土介質(zhì)的相互作用的研究仍落后于傳感器的應(yīng)用,還需作進一步研究。
　　 為分析傳感器和土介質(zhì)的相互作用機理,針對傳感器在量測時的匹配誤差進行了有限元計算和室內(nèi)試驗研究,主要結(jié)論如下:
　　 1)有限元計算結(jié)果證明,其它條件相同的情況下,匹配誤差隨土壓力傳感器與土介質(zhì)模量

2、比(Eg／Es)變化而變化,但同時土介質(zhì)的其它參數(shù)對傳感器匹配誤差也有影響。在其它條件相同的情況下,傳感器的匹配誤差隨厚徑比增大逐漸增大,在Eg／Es=0.1的情況下呈非線性關(guān)系,在Eg／Es=10的情況下基本與厚徑比成正比。該特性與經(jīng)典理論吻合,進一步證實了增大土壓力傳感器剛度、減小厚徑比的重要性。
　　 2)根據(jù)有限元計算,傳感器造成的邊緣部位應(yīng)力擾動遠(yuǎn)大于中心部分。
　　 3)對于平動式土壓力傳感器,試驗獲得砂介質(zhì)

3、中匹配誤差值大于按三種方法(巴蘭洛夫公式、改進剛模法、本文有限元法)計算得到的匹配誤差值。
　　 4)試驗結(jié)果顯示,單膜片撓曲式傳感器在模量比大時匹配誤差與二次壓陷法計算值差別不大,但在模量比小時誤差較大。
　　 5)試驗所得的平動式、單膜片撓曲式土壓力傳感器砂介質(zhì)中匹配誤差均超過40％,不可忽略。傳感器的匹配誤差隨土介質(zhì)的條件(粒徑、模量)變化較大,不僅僅和模量比、厚徑比有關(guān)。因此,傳感器在使用前應(yīng)在盡量等同真實工作狀