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原文传递一种用于岩土扩体锚杆的光纤光栅应变测量模型

专利名称：	一种用于岩土扩体锚杆的光纤光栅应变测量模型
摘要：	本发明公开了一种用于岩土扩体锚杆的光纤光栅应变测量模型，包括金属杆、压力端头、套筒、中空杆和光纤光栅。套筒的上端开口，下端封闭。所述压力端头底部为圆盘，顶部设置至少3个圆环，每个圆环与底部圆盘由相等间距布置的4个压力柱相连接。压力端头的压力柱和底部圆盘部分由上端开口处插入所述套筒，并且通过中空杆固定连接底部圆盘和所述套筒底盘。金属杆穿过压力端头顶部最内侧圆环固定连接于压力端头的底部圆盘顶面。在金属杆上、压力端头的各压力柱上和中空杆上分别黏贴有若干个光纤光栅。当整个模型埋置于岩土体内时，直接对金属杆顶端施加拉拔力，可以通过各部位的光纤光栅获得模型各部位的应变，进而计算获得扩体锚杆模型的内力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中冶建筑研究总院有限公司
发明人：	郭钢;刘钟;汤爱平;魏广庆;胡晓晨;张继强
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910821285.8
公开号：	CN110409524A
代理机构：	北京双收知识产权代理有限公司
代理人：	李厚铭
分类号：	E02D33/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D33
申请人地址：	100088 北京市海淀区西土城路33号
主权项：	1.一种用于岩土扩体锚杆的光纤光栅应变测量模型，其特征在于：包括金属杆、压力端头、套筒、中空杆和光纤光栅；所述金属杆穿过所述压力端头顶端圆环中心孔并固定于所述压力端头的底部圆盘的中心；所述压力端头的压力柱和底部圆盘由所述套筒的上端开口处插入于所述套筒中；所述中空杆的顶部固定连接于压力端头底部圆盘，底部固定连接于套筒底板上；若干个所述光纤光栅分别黏贴于所述金属杆上、所述压力端头的压力柱上和所述中空杆上。 2.根据权利要求1所述的用于岩土扩体锚杆的光纤光栅应变测量模型，其特征在于：所述金属杆为等直径或带螺纹的金属杆，其顶端为自由端，用于与外部加载装置连接；其底端穿过所述压力端头顶部最内侧圆环的中心孔并与所述压力端头底部圆盘固定连接；在所述金属杆上靠近顶端的侧表面黏贴有至少1个光纤光栅，在所述金属杆上靠近压力端头顶部圆环位置的侧面黏贴有至少1个光纤光栅。 3.根据权利要求1所述的用于岩土扩体锚杆的光纤光栅应变测量模型，其特征在于：所述压力端头包括三层，其顶层设置至少3个同心非等直径的圆环，其底层设置有1个底部圆盘，每个圆环与底部圆盘通过至少4个等间距布置的压力柱连接，在每个所述压力柱上黏贴有至少1个光纤光栅；在每2个相邻的圆环之间和最内侧圆环与所述金属杆之间设置有柔性隔离环以使相邻圆环不直接接触；所述顶部最外侧圆环的外径大于所述底部圆盘的外径。 4.根据权利要求1所述的用于岩土扩体锚杆的光纤光栅应变测量模型，其特征在于：所述套筒为上端开口下端封闭的圆筒，所述套筒的内径略大于所述压力端头的底部圆盘的外径，所述套筒的外径等于所述压力端头顶部最外侧圆盘的外径。 5.根据权利要求1所述的用于岩土扩体锚杆的光纤光栅应变测量模型，其特征在于：所述中空杆位于所述套筒内部，并与所述套筒的对称轴重合；所述中空杆的顶端与所述压力端头的底部圆盘的底端固定连接，所述中空杆的底端与所述套筒底盘的顶面固定连接；所述中空杆上黏贴有至少1个光纤光栅。 6.根据权利要求1所述的用于岩土扩体锚杆的光纤光栅应变测量模型，其特征在于：所述压力端头的压力柱和底部圆盘通过所述套筒的上端开口插入于所述套筒中，并且通过所述中空杆与所述套筒固定连接；所述压力端头的压力柱长度、所述压力端头的底部圆盘的厚度、所述中空杆的长度与所述套筒的底盘厚度之和略大于所述套筒的总高度。 7.根据权利要求1所述的用于岩土扩体锚杆的光纤光栅应变测量模型，其特征在于：所述压力端头包含的所述压力柱上黏贴的所属光纤光栅的导线通过所述压力端头的所述底部圆盘上预留的若干个开孔引向所述套筒内部；所述压力柱上黏贴的所述光纤光栅和所述中空杆上黏贴的所述光纤光栅的导线均通过所述套筒底盘上的预留穿出模型；所述金属杆上黏贴的所述光纤光栅的导线在所述金属杆的顶端引出模型。
所属类别：	发明专利