1、大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.5.4地點逸夫樓人重點應(yīng)變片的構(gòu)造，原理及類型選擇內(nèi)容：應(yīng)變片的工作原理及使用方法。方法：網(wǎng)上查閱資料，到館借閱相關(guān)書籍 。成果：應(yīng)變片原理：通過查閱資料， 得知導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外力作用下伸長或縮短時，它的電阻值會相應(yīng)的發(fā)生變化，這一物理現(xiàn)象稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。將應(yīng)變片貼在被測物體上，使其隨著被測物的應(yīng)變一起伸縮，這樣應(yīng)變片里面的金屬材料就隨著外界的應(yīng)變變長或縮短，其阻值也就會相應(yīng)的變化。應(yīng)變片就是利用應(yīng)變效應(yīng)，通過測量電阻的變化而對應(yīng)變進(jìn) 量的 。應(yīng)變片的使用方法：金屬電阻應(yīng)變片應(yīng)用于力學(xué)測量時，需要和電橋電路一起使用;由于應(yīng)變片電橋電路的輸出信號微

2、弱，采用直流放大器又容易產(chǎn)生零點漂移現(xiàn)象，故多采用交流放大器對信號進(jìn)行放大處理，所以應(yīng)變片電橋電路一般都采用交流電供電，組成交流電橋。根據(jù)讀數(shù)方法的不 橋又分為平衡電橋和不平衡電橋兩種。平衡電橋僅適合測量靜態(tài)參數(shù)，而不平衡電橋則適合測量動態(tài)參數(shù)。（3） 應(yīng)變片的選擇：由于金屬箔式應(yīng)變片具有線條均勻、尺寸準(zhǔn)確、阻值一致性好、傳遞試件應(yīng)變性能好等優(yōu)點，因此決定采用BX120-5AA 型金屬電阻應(yīng)變片，該應(yīng)變片阻值為 120 。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.5.8地點隧道中心人重點應(yīng)變片，AB 膠，電烙鐵的使用方法內(nèi)容：應(yīng)變片的粘貼，焊接，AB 膠，電烙鐵的使用方法方法思路：親自動手實驗

3、，通過對比分析，實驗的結(jié)果，確定最佳的方案。成果：在查閱了有關(guān)應(yīng)變片的資料后，緊接著就嘗試在 DX樁和普通樁上練習(xí)貼應(yīng)變片。在學(xué)長（）的演示和指導(dǎo)下，動手開始貼應(yīng)變片。實驗過程中，遇到的問題和解決辦法有：存在現(xiàn)象：AB 膠在混合配好后，還沒有用完就已經(jīng)凝固 ，造成了試驗材料的浪費 。分析原因可能有：AB 膠配的過多；混合 A 膠和 B 膠的時間遠(yuǎn)超過三分鐘；容器材質(zhì)對 AB 膠的黏結(jié)力的過大 。解決方法：在配制少量 AB 膠使用后，發(fā)現(xiàn)還是浪費了很多 AB 膠，情況未得到好轉(zhuǎn) 。說明配制 AB 膠的量對 AB 膠的凝固沒有影響 。于是對每次 AB 膠的使用時間做嚴(yán)格限制，限三分鐘之內(nèi)使用，情況

4、大有改觀，說明實驗時由于沒使用 AB 膠而導(dǎo)致了 AB 膠的凝固和浪費 。最后容器換成鋁制容器后，再去配制時AB 膠時，發(fā)現(xiàn)浪費現(xiàn)象得到進(jìn)一步減少 。說明 AB 膠對的聯(lián)結(jié)力更強(qiáng) 。存在現(xiàn)象：焊接應(yīng)變片上的細(xì)金屬絲和導(dǎo)線。不能很好的將細(xì)金屬絲和導(dǎo)線牢固的聯(lián)結(jié)在一起，經(jīng)常會在一根細(xì)金屬絲上用了大量的錫，而占用了另一根細(xì)金屬絲的焊接位置，導(dǎo)致應(yīng)變片的浪費 。分析原因可能有：焊錫膏用量不合適 ；錫的用量和焊接位置不合理 ；焊接的方法不合理。解決方法：通過反復(fù)試驗， 發(fā)現(xiàn)，焊錫膏太少則起不到焊接的作用，太多反而不能使錫及時將細(xì)金屬絲和導(dǎo)線聯(lián)接 ，最后通過經(jīng)驗和觀察 找到了焊錫膏的最佳用量為每次大約 0

5、.025ml，即半滴水的用量為最佳 。另外,提前將細(xì)金屬絲和導(dǎo)線纏繞一塊固定好，對于焊接成功很有幫助 。通過電烙鐵不同位置蘸取錫塊對比發(fā)現(xiàn)，用電烙鐵離尖端 10mm 左右的位置蘸取時，效果最好，可比較方便的對熔融狀態(tài)的錫滴進(jìn)行操作 。同時， 做了大量的不同焊接方法的實驗，發(fā)現(xiàn)快速將熔融狀態(tài)的錫滴點綴在細(xì)金屬絲和導(dǎo)線上，可很好的焊接和固定連接處 。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.5.25地點逸夫樓人重點普通砂土的抗拔試驗過程內(nèi)容：通過對普通砂土的抗拔試驗，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而和DX 樁進(jìn)行對比，從而了解 DX 樁的優(yōu)越性及工作機(jī)理 。方法：通過在直樁和 DX 樁貼上應(yīng)變片，給樁一個向上

6、的拉力，并利用應(yīng)變儀和拉力感應(yīng)計測量數(shù)據(jù)的方法，最后對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。請教（）和（）在做相關(guān)試驗時，注意的問題及難點 ，并最終確定試驗方案 。思路：通過分析數(shù)據(jù)并對比，到普通樁和 DX 樁的受力大小，受力方向，受力部位的差異，從而對普通樁和 DX 樁的受力機(jī)理有一個初步的理解，同時對 DX 樁的優(yōu)點也得到了一個初步的概知 。試驗情況：通過逐級加載，直至樁身被拔起 。加載每級荷載是樁的豎向位移 。試驗過程正常，進(jìn)展順利 。成果：得到了普通砂土中，直樁和 DX 樁的在不同荷載作用下的豎向位移數(shù)據(jù)。了解到直樁和 DX 樁的力承載差異 。 對試驗的過程，方法步驟，注意事項，等有一個整體概念 。得到的

7、荷載于上拔量的圖表以及軸深于應(yīng)變片的埋深之間的關(guān)系圖如下：存在現(xiàn)象：跟以往的試驗相比，此次試驗加載的最大力沒有達(dá)到之前的平均值，樁身就已經(jīng)被拔起，土體遭到破壞 。 分析原因：埋樁時，沒有將砂土夯實 。難點問題：由于加載力時，樁身的位移一直在變化，所以 的每級荷載下的樁身位移不可能很精確，即便是位移計，其讀數(shù)也只能是一個大概值 。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.6.2地點逸夫樓人重點查閱凍土的性質(zhì)相關(guān)資料內(nèi)容：凍土的定義，物理化學(xué)性質(zhì)，以及在凍土中施工會遇到的難題。方法：網(wǎng)上查閱資料，到館借閱相關(guān)書籍。成果：凍土的定義：凍土是指零攝氏度以下，并含有冰的各種巖石和土壤。一般可分為短時凍土

8、（數(shù)小時/數(shù)日以至半月）/季節(jié)凍土（半月至數(shù)月）以及多年凍土（數(shù)年至數(shù)萬年以上）。地球上多年凍土/季節(jié)凍土和短時凍土區(qū)的面積約占陸地面積的 50%，其中，多年凍土面積占陸地面積的 25%。凍土的性質(zhì)：凍土是一種對溫度極為敏感的土體介質(zhì)，含有豐富的地下冰。因此，凍土具有流變性，其長期強(qiáng)度遠(yuǎn)低于瞬時強(qiáng)度特征。在凍土中施工的難題：正由于這些特征，在凍土區(qū)修筑工程構(gòu)筑物就必須兩大：凍脹和融沉。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.9.3地點逸夫樓人重點Midas/ Civil 的學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)內(nèi)容：Midas/civil 的應(yīng)用及其操作學(xué)習(xí)成果：簡介：MIDAS/Civil 是個通用的空間有限元 ，可適

9、用于橋梁結(jié)構(gòu)、 結(jié)構(gòu)、工業(yè)建筑、飛機(jī)場、大壩、港口等結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計。特點：提供各種導(dǎo)入功能以及豐富的建模功能。含有世界上主要發(fā)達(dá)國家和中國的材料和截面數(shù)據(jù)庫，以及混凝土收縮和移動荷載規(guī)范?？梢赃M(jìn)行靜力彈塑性分析，動力彈塑性分析 。在后處理中，可以根據(jù)設(shè)計規(guī)范自動生成荷載組合，也可以添加和修改荷載組合。可以輸出各種反力、位移、內(nèi)力和應(yīng)力的圖形、表格和文本。提供靜力和動力分析的動畫文件；提供移動荷載的功能，可找出指定單元發(fā)生最大內(nèi)力（位移等）時，移動荷載作用的位置；提供局部方向內(nèi)力的合力功能，可將板單元或?qū)嶓w單元上任意位置的接點力組內(nèi)力。它可在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析后對多種形式的梁、柱截面進(jìn)行設(shè)計和驗算。

10、操作功能：通過視屏的學(xué)習(xí)，及相關(guān)資料的。掌握了材料定義，截面定義，建立節(jié)點，單元建立功能的操作 。難點問題：Midas Civil 是一個功能強(qiáng)大的，但是利用有限而短暫的時間暫時還不能將這個很好的掌握和熟練使用 。因此，今后在完成實驗的同時還要盡快學(xué)習(xí)該的功能 ，熟悉工程實例，為后期的試驗數(shù)據(jù)分析打下牢固的基礎(chǔ) 。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.5.20地點隧道中心人重點樁的形狀的設(shè)計內(nèi)容：查閱資料，樁的形狀的設(shè)計。方法：查閱相關(guān)，例如同濟(jì)大學(xué)在中提到崔將余，曾做了共 36 跟直徑為 80mm150mm，長度為 1500mm 的模型樁試驗，發(fā)現(xiàn)擠擴(kuò)盤的效果是相當(dāng)明顯的。，張國梁通過對

11、于擠擴(kuò)盤的現(xiàn)場試驗、理論分析以及對以往試樁資料的整理和分析，確保各盤能充分發(fā)揮其承載的作用，應(yīng)保證支盤間凈距不小于 4d。還有交通大學(xué)，張鴻儒，馬中華，在凍融條件下模型樁基水平動力試驗，使用的樁模型是選用 Q235無縫作為動力試驗?zāi)Ｐ蜆?，外徑?32mm、壁厚為 3mm、長為 650，其中埋置于土體中的長度約為 550。以前人的為基礎(chǔ)，確定模型樁的參數(shù)。成果：在查看了眾多的資料之后，覺得交通大學(xué)等人 的實驗項目所使用的實驗樁比較符合。在此基礎(chǔ) 用做了進(jìn)一步的改進(jìn)。模型樁樁徑為 22mm，樁長為 650mm，有效長度為 500mm，盤徑為 50mm。實驗樁采用鋁棒制作，為確保承力盤與樁身為以整體

12、，制作時一次加工成型。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志內(nèi)容：選擇適當(dāng)?shù)乃絼恿虞d方法來進(jìn)行實驗。方法：查閱相關(guān)文獻(xiàn)，對本校的實驗設(shè)備進(jìn)行。研制的凍土-成果：模型試驗在交通大學(xué)巖土工程中心樁動力模型試驗系統(tǒng)上進(jìn)行，系統(tǒng)原理如圖2 示。該試驗系統(tǒng)包括動力、加載、冷卻及信息等子系統(tǒng)，可對凍土環(huán)境中模型樁基進(jìn)行水平向及豎向動力加載。系統(tǒng)所能提供的最大負(fù)載為20 kN，頻率范圍為06 Hz，典型工況頻率為2 Hz；制冷系統(tǒng)最低制冷溫度-40 ，在-10 制冷范圍內(nèi)，溫度波動范圍時間2012.6.15地點隧道中心人重點水平動力加載方法大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.9.8地點隧道中心人重點動應(yīng)變儀

13、的使用及應(yīng)變片的連接方式內(nèi)容：動應(yīng)變儀的使用及應(yīng)變片的連接方式。方法：閱讀相關(guān)資料，主要是閱讀動應(yīng)變儀 6224 的使用指南。成果：6224 是Iotech 公司新推出的 6000 系列系統(tǒng)，性能各方面有了很大的提高。主機(jī)通道數(shù)由原來的 8 通道升級為 12通道，并且每通道含有獨立的 A/D 轉(zhuǎn)換器，數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)真正的同步 ，分辨率由原來的 16-bit 改進(jìn)為 24-bit。并且重新開發(fā)了一套專業(yè)的應(yīng)變 ，使用起來更加快捷、簡便。該動應(yīng)變儀還所附有的隨機(jī) 可以進(jìn)行 設(shè)置、顯示、分析和生成 等功能；先進(jìn)的功能設(shè)置無需編程，易于使用的設(shè)置向?qū)В缓袛?shù)據(jù)分析工具，具有回放模式，可以直接將數(shù)據(jù)拖放到

14、 Excel 中；復(fù)雜的測試 的能力。應(yīng)變片的連接方式：6 組應(yīng)變片都采用半橋接法，位移計采用全橋接法。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.9.27地點隧道中心人重點凍土中 DX 樁水平動載的內(nèi)容：為了 凍土中 DX 樁水平動載下的變化，對此 進(jìn)行了不同形狀 DX 樁相互之間的對比，以及與直孔樁的對比。方法：設(shè)置了承力盤在上部的 DX 樁，承力盤在下部的 DX 樁，具有兩個承力盤的 DX 樁，以及直孔樁，并這四種樁進(jìn)行了 0.5KN， 1.0KN，2.0KN 水平動載荷下的試驗。進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出相關(guān)結(jié)論。成果：荷載加載曲線：應(yīng)變變化曲線（應(yīng)變片位置從上至下）：1 號應(yīng)變片2 號應(yīng)變片3

15、 號應(yīng)變片4 號應(yīng)變片5 號應(yīng)變片從以上5段應(yīng)變變化曲線來看，一號應(yīng)變片所在位置較大峰值大致在2400微應(yīng)變，但隨著在土中深度的增加，應(yīng)變變化程度逐漸減小，到第五級應(yīng)變片的位置，應(yīng)變幾乎趨近于零。在4,5級應(yīng)變片應(yīng)變變化與理論預(yù)計相差較大，主要是這次試驗所用的樁的材料為鋁，鋁樁的剛度較小，在土還未破壞的情況下，樁身已經(jīng)發(fā)生較大變形。在加以較大的荷載下容易發(fā)生較大的形變，導(dǎo)致試驗結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大誤差?？偨Y(jié)這次試驗經(jīng)驗，在做較大水平動載的試驗中，應(yīng)選用剛度較大的材料來作為樁材料。下次試驗將選用鋼樁來進(jìn)行試驗。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.10.20地點嘉園宿舍人重點origin的學(xué)習(xí)內(nèi)容：

16、DX樁在凍土中的動力響應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，origin的學(xué)習(xí)并得出部分分析結(jié)果。方法：查閱資料，學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)整理。成果：回饋力曲線位移計曲線通過origin，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入其中，并使用 中的平滑和濾波功能，得出以上兩個曲線。要得出相關(guān)結(jié)論，得將力和位移進(jìn)行擬合，得出相關(guān)的曲線關(guān)系，但由于 使用較復(fù)雜，時間較緊，還未得出相關(guān)正確結(jié)論。下一步 打算進(jìn)一步對此 的學(xué)習(xí)以及向?qū)W長請教，得出Q-S曲線。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.5.10地點館人簫重點查閱資料，DX 樁的受力機(jī)理內(nèi)容：結(jié)合老師對 DX 樁的介紹與模型展示，自行查閱資料，重點對DX 樁的受力性能及其與普通裝相比的優(yōu)越性進(jìn)行 。方法：網(wǎng)上

17、查閱相關(guān) ， 館借閱資料思路：DX 樁作為實驗的 對象，其受力特性值得關(guān)注，需要有很好的把握；DX 樁作為新型樁型，與普通直樁的比較是實驗的重要內(nèi)容，需要前期準(zhǔn)備了解。成果：DX 樁，全稱三岔雙向多節(jié)旋挖擠擴(kuò)灌注樁，是一種多截面的新型樁。工程上，他在鉆孔灌注樁鉆孔的基礎(chǔ)上，使用專門的 DX 擠擴(kuò)設(shè)備在樁身擠擴(kuò)成上下對稱的空腔，然后澆灌混凝土后形成的樁身、承力盤和樁根共同承載的樁型。DX 樁承載力機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，可以看成多支點摩擦端承樁。它的承力實際上是由三部分組成的：樁側(cè)摩阻力、承力盤盤端阻力、樁端阻力，這三種阻力之間有存在相互影響，總體而言有以下影響：1承力盤盤端阻力包含著摩擦和端承兩種 ；2

18、承力盤的存在可能影響上方的樁身摩阻力的發(fā)揮；3部分摩阻力通過樁身向下擴(kuò)散對擴(kuò)徑體和樁端承阻力也有一定影響。DX 樁與普通單截面樁相比，具有較大的優(yōu)越性：單樁承載力高沉降小，與普通只裝相比，單樁承載力可提高 12 倍，具備良好的抗壓和抗拔能力，降低施工沉降和工后沉降；節(jié)約成本，縮短工期，與普通灌注樁相比，可節(jié)約原材料 25%，節(jié)省樁基總造價 20%左右；設(shè)計靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，可在多層土層中成樁，不受水位限制。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.6.5地點館人簫重點ANSYS的了解和學(xué)習(xí)內(nèi)容：ANSYS 有限元是一個多用途的有限元法計算機(jī)設(shè)計程序，可以用來求解結(jié)構(gòu)、流體、電力、電磁場及碰撞等問

19、題。它可應(yīng)用于以下工業(yè)領(lǐng)域：航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、橋梁、建筑、電子產(chǎn)品、重型機(jī)械、微機(jī)電系統(tǒng)、運動器械等。主要包括三個部分：前處理模塊，分析計算模塊和后處理模塊。前處理模塊提供了一個強(qiáng)大的實體建模及網(wǎng)格劃分工具，用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型；分析計算模塊包括結(jié)構(gòu)分析（可進(jìn)行線性分析、非線性分析和高度非線性分析）、流體動力學(xué)分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力；后處理模塊可將計算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、 切片顯示、透明及半透明顯示（可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部）等圖形方式顯示出來，也可將計

20、算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。方法：選修 ANSYS 課程，查找相關(guān)書籍、文獻(xiàn)成果：通過選修課程和 ，基本掌握模型的建立、網(wǎng)格劃分、動靜載荷的施加和求解以及后處理過程。遇到問題：1.對土的非線性模型掌握的不夠透徹2.樁與土的接觸面物理性質(zhì)的建模一直是 ANSYS 分析中的一個重要課題，了解的仍不夠透徹解決辦法：查閱相關(guān)文獻(xiàn)，書籍。對復(fù)雜模型進(jìn)行簡化處理。樁頭位移模擬圖：大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間20128.2地點館人簫重點電阻應(yīng)變片的了解與學(xué)習(xí)內(nèi)容：學(xué)習(xí)電阻應(yīng)變片的原理，規(guī)格和使用方法方法：館借閱文獻(xiàn)、請教老師和學(xué)長、上網(wǎng)查找資料成果：應(yīng)變片也稱電阻應(yīng)變計,簡稱應(yīng)變片或應(yīng)變計，是由敏

21、感柵等用于測量應(yīng)變的元件。它能將機(jī)械構(gòu)件上應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為電阻變化。電阻應(yīng)變片是由 =0.02-0.05mm 的康銅絲或鎳鉻絲繞成柵狀(或用很薄的金屬箔腐蝕成柵狀)夾在兩層絕緣薄片中(基底)制成。用鍍銀銅線與應(yīng)變片絲柵連接，作為電阻片引線。工作原理：電阻應(yīng)變片的工作原理是基于應(yīng)變效應(yīng)。電阻應(yīng)變片的測量原理為：金屬絲的電阻值除了與材料的性質(zhì)有關(guān)之外，還與金屬絲的長度，橫截面積有關(guān)。將金屬絲粘貼在構(gòu)件上，當(dāng)構(gòu)件受力變形時，金屬絲的長度和橫截面積也隨著構(gòu)件一起變化，進(jìn)而發(fā)生電阻變化。dR/R=Ks* 其中，Ks 為材料的靈敏系數(shù)，其物理意義是 應(yīng)變的電阻變化率，標(biāo)志著該類絲材電阻應(yīng)變片效應(yīng)顯著與否。

22、 為測點處應(yīng)變，為無量綱的量，但 上仍給以 微應(yīng)變，常用符號 表示。由此可知，金屬絲在產(chǎn)生應(yīng)變效應(yīng)時，應(yīng)變 與電阻變化率 dR/R 成線性關(guān)系，這就是利用金屬應(yīng)變片來測量構(gòu)件應(yīng)變的理論基礎(chǔ)。分類：（1）絲繞式（2）短接式（3）箔式電阻片（備注：每位組員都要填寫此表，此表將作為學(xué)生評價的依據(jù)）本實驗采用絲繞式電阻應(yīng)變片難點問題：應(yīng)變片的使用，黏貼和試驗數(shù)據(jù)解決辦法：實際操作、請教老師和學(xué)長、上網(wǎng)查找資料檢查：外觀、電阻值、修整試件表面處理：光潔度要求、劃定位線粘貼：厚度、方法處理粘貼質(zhì)量的檢查：電阻值和絕緣電阻值接線端子的焊接、導(dǎo)線的固定防潮處理大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志（備注：每位組員都要填

23、寫此表，此表將作為學(xué)生評價的依據(jù)）時間2012.8.21地點隧道實驗室人簫重點電阻片的粘貼和焊接難點問題：由于電阻片比較精密，已損壞。在剛開始進(jìn)行操作時，經(jīng)常不能達(dá)到預(yù)期效果，遇到損壞電阻片，黏貼，或焊接不成功等問題，大大影響了試驗進(jìn)度和質(zhì)量。第一批的電阻片成功的使用率也較低。方法：實際操作、請教老師和學(xué)長、上網(wǎng)查找資料成果：通過不斷實踐，請教他人后，嘗試了不同瓦數(shù)的焊槍，采用質(zhì)量更好的焊錫和焊膏，并且不斷練習(xí)操作，發(fā)現(xiàn)用 250W 的焊槍效果最好，既不容易產(chǎn)生過高溫度導(dǎo)致應(yīng)變片溫度過高而損壞，又能使焊錫有效融化并有效連接導(dǎo)線。同時，在黏貼電阻片前，用鉛筆現(xiàn)將應(yīng)變片的位置固定，并采用質(zhì)量較高的

24、 502 膠水，大大提高了應(yīng)變片黏貼的準(zhǔn)確性和成功率。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.5.16地點館人重點凍土的物理力學(xué)性質(zhì)內(nèi)容：了解凍土的物理力學(xué)性質(zhì)，并與普通土的比較，為之后的樁土相互作用分析做準(zhǔn)備。方法：網(wǎng)上查閱，館借閱書籍。思路：凍土中 DX 樁的力學(xué)性能很大程度上取決于凍土的物理力學(xué)性質(zhì)，通過查閱資料，筆記，了解凍土的特殊力學(xué)性質(zhì)，為之后的試驗分析打下基礎(chǔ)。成果：凍土是一種對溫度極為敏感的土體介質(zhì)，含有豐富的 冰。因此，凍土具有流變性，其長期強(qiáng)度遠(yuǎn)低于瞬時強(qiáng)度特征。正由于這些特征，在凍土區(qū)修筑工程構(gòu)筑物就必須 兩大 ：凍脹和融沉。我國凍土可分為季節(jié)凍土和多年凍土。季節(jié)凍土

25、國 面積一半以上高原凍土的融化加劇凍土區(qū)域的地面不穩(wěn)定性，并 出更多的凍土區(qū)工程地質(zhì)問題，不利于大型道路和工程的建設(shè)。以凍結(jié)砂土為例，查閱 ，總結(jié)出其強(qiáng)度隨溫度及含水率的變化：具有較高溫度(一 1.0)的凍結(jié)砂土強(qiáng)度基本上隨體積含冰量的增大而增大；而當(dāng)溫度等于或低于一 1O時，強(qiáng)度大小是土顆粒和冰膠結(jié)共同作用控制的，并且土顆粒作用占主導(dǎo)地位，也就是隨著體積含冰量的增大，干密度的減小，強(qiáng)度值是非線性減小的。凍結(jié)砂土的強(qiáng)度值表現(xiàn)出了明顯的溫度依賴性，強(qiáng)度值隨負(fù)溫的增加而線性增大。難點問題：因為凍土的特殊物理性質(zhì)，如何在實驗過程中控制凍土的溫度和體積含冰量是實驗開展的首要問題。通過對學(xué)院巖土實驗室的

26、了解，內(nèi)現(xiàn)有的凍土樁動力相互作用模型試驗系統(tǒng)，該試驗系統(tǒng)可控制土體溫度、含水率、土質(zhì)、樁型及加載方式等影響，對凍土中單樁及群樁進(jìn)行水平向及豎向動力加載，并實時試驗過程和實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出。此外，該系統(tǒng)亦能進(jìn)行凍土樁靜載試驗及凍土邊坡的動力試驗。試驗結(jié)果表明，該試驗系統(tǒng)能成功分析凍土樁動力相互特性，為該類型試驗的系統(tǒng)分析提供了可靠保證。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.6.3地點館人重點國內(nèi)外凍土中 DX 樁的力學(xué)性能現(xiàn)狀內(nèi)容 國內(nèi)外對凍土中樁基力學(xué)性能的 內(nèi)容和試驗方法，并對 DX 樁在凍土中工作性能的 水平有準(zhǔn)確的了解，學(xué)習(xí)總結(jié)其中的試驗方法，為凍土中 DX 樁模型的力學(xué)性能試驗奠定基礎(chǔ)。

27、方法：文獻(xiàn)檢索，相關(guān) 閱讀分析。思路：小組 的大方向是 DX 樁模型在凍土中力學(xué)性能，通過學(xué)習(xí)直樁在凍土中力學(xué)性能的 方法，為 DX 樁-土相互作用實驗的開展確立基本思路。成果：通過查閱資料了解到目前幾乎沒有關(guān)于 DX 在凍土中承載力的文獻(xiàn)，說明這方面 處于空白，DX 樁在凍土中的工作性能問題亟待解決。關(guān)于直樁在凍土中承載力的 ，國內(nèi)學(xué)者多采用室內(nèi)試驗與數(shù)值模擬并行的方法。例如： 在多年凍土地區(qū)單樁橫向承載力分析一文中以大型有限元 ANSYS 為 ，建立樁一凍土體相互作用的有限元模型，結(jié)合工程實例對多年凍土地區(qū)灌注樁基礎(chǔ)在橫向荷載作用下的位移和應(yīng)力進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上分析樁徑、凍土溫度對其橫

28、向承載力的影響。我院的馬中華學(xué)長在中，將基于室內(nèi)低溫凍土直剪試驗和低溫動三軸試驗實測數(shù)據(jù)，通過有限差分程序 FLAC3D，建立了樁一凍土三維數(shù)值分析模型，將數(shù)值分析結(jié)果與樁一凍土動力特性模型試驗試驗結(jié)果對比驗證，并在此基礎(chǔ)上 了 模型樁在簡諧荷載作用下的動力響應(yīng)特征，并分析了其影響 。這為 對凍土中DX 樁工作性能的 提供了很好的指導(dǎo)。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.6.25地點隧道實驗室人重點飽和砂土中 DX 樁水平靜載試驗內(nèi)容：DX 樁水平靜載下受力特性的分析，水平加載系統(tǒng)的建立，水平靜載試驗及數(shù)據(jù)。方法：室內(nèi)小比尺模型試驗思路：通過飽和砂土中 DX 樁的水平靜載試驗，初步了解水

29、平荷載下樁身的受力特性，并掌握樁土相互作用的基本實驗步驟，學(xué)會應(yīng)變儀的使用及相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析過程，為之后凍土的實驗做好準(zhǔn)備。試驗情況：1DX 樁水平靜載下的受力特性分析。因為DX樁徑較大、樁的入土深度較小、飽和砂土土質(zhì)較差，樁的抗彎剛度大大超過地基剛度，樁的相對剛度較大在水平力的作用 下，樁身如剛體一樣圍繞樁軸上某點轉(zhuǎn)動。此時可將樁視為剛性樁，其水平承載力一般由樁側(cè)土的強(qiáng)度控制。橫向荷載下支盤樁的荷載傳遞過程為：首先上部結(jié)構(gòu)將橫向荷載傳遞給樁頂，樁身開始承受橫向力，樁身由此對樁側(cè)土體產(chǎn)生擠壓，土體產(chǎn)生水平位移，同時產(chǎn)生一個反向土壓力以維持樁土體系平衡。隨著荷載增大，樁側(cè)土自上而下發(fā)揮抗力。承力盤

30、處土體抗力的分析：承力盤處的土體抗力正是DX樁與等截面鉆孔灌注樁在受力上的不同之處，如左圖所示，承力在橫向荷載下將產(chǎn)生水平位移和微小轉(zhuǎn)動兩類變形，由此產(chǎn)生抗力。水平位移引起越明顯，此時作用在盤上的土反力的方向?qū)l(fā)生改變，同時在盤的另一側(cè)也逐漸產(chǎn)生土反力.加載完成后，撤掉加載系統(tǒng)，挖出DX樁，整理器材。難點問題：試驗中，很重要的一環(huán)是通過不受力的應(yīng)變片作為溫度補(bǔ)償裝置，并以 1/4 橋接入電路中（其他通道為半橋接法）。應(yīng)變儀置零后，部分通道出現(xiàn)了讀數(shù)變化大，并有一個通道出現(xiàn)不能置零的現(xiàn)象。 先將接線拆下，測應(yīng)變片的電阻，都在 120左右，符合要求。重新接入后， 分析推測可能是溫度補(bǔ)償裝置暴漏在空

31、氣中，敏感的應(yīng)變片變化較大，于是將溫度補(bǔ)償裝置也放入土中，保證溫度，濕度的與其他應(yīng)變片相同。情況 的變化，但還沒達(dá)到要求。推測可能是土飽和后靜置時間較短，導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，影響實驗結(jié)果。因此，增加了靜置時間同時更換了新的溫度補(bǔ)償裝置，兩天后進(jìn) 量，以上問題解決。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.9.20地點學(xué)苑生宿舍人重點學(xué)習(xí)DX 樁水平動載試驗數(shù)據(jù)分析內(nèi)容：向?qū)W長請教動載實驗數(shù)據(jù)的分析，學(xué)習(xí)相應(yīng)的 ，對大量實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化和初步分析。方法：向?qū)W長請教，學(xué)習(xí) ，查閱資料。思路：動載實驗得到大量的數(shù)據(jù)，包括加載系統(tǒng)的施加力和回饋力數(shù)據(jù)，動應(yīng)變儀的樁身應(yīng)變數(shù)據(jù)，位移計的樁頭位移數(shù)據(jù)，為了

32、進(jìn)一步分析，需要通過 Origin 等數(shù)據(jù) 進(jìn)行濾波整理，為之后樁頭 Q-S 曲線和樁身彎矩分布的 做準(zhǔn)備。成果：1熟悉使用圖形可視化和數(shù)據(jù)Origin。Origin 具有兩大主要功能：數(shù)據(jù)分析和繪圖。Origin 的數(shù)據(jù)分析主要包括統(tǒng)計、信號處理、圖像處理、峰值分析和曲線擬合等各種完善的數(shù)學(xué)分析功能。本次試驗數(shù)據(jù)分析主要用到該的信號處理功能，通過濾波，順滑等功能對復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到可用波型。2通過對整理后的波形進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)隨著埋深的增加，樁身應(yīng)變逐漸減小至可不記，樁頭位移出現(xiàn)不對稱應(yīng)變， 后推測是凍土強(qiáng)度較大，鋁樁剛度較小，在 1KN-2KN 動載下樁頭有較大形變，影響實驗結(jié)果。這位下

33、次試驗的 DX 樁材料選擇提供參考。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.5.5地點館人重點查閱資料，學(xué)習(xí) DX 樁室內(nèi)模擬實驗的方法內(nèi)容：由于本實驗實在室內(nèi)進(jìn)行的，因此有必要對樁是室內(nèi)模擬實驗方法步驟進(jìn)行詳細(xì) ，從而制定出更為合理的方案。方法：網(wǎng)上查閱資料， 館查看相關(guān)書籍。成果：通過收 料， 了解到大部分室內(nèi)模擬實驗均采用一定容量的試驗箱，用鋁材、鋼材或者有機(jī)玻璃材料按照相似比模擬實際 DX 樁，將樁埋于試驗箱中進(jìn)行逐級加載，通過百分表、應(yīng)變儀或土壓力盒等測量工具對樁的拔伸量進(jìn) 定，最后整理數(shù)據(jù)，繪制表格，從而得到 DX 樁荷載與上拔量，軸力與埋深的關(guān)系。我校實驗裝置以及材料該試驗為室

34、內(nèi)小比尺模型試驗，在 的模型試驗箱中進(jìn)行。模型箱的規(guī)格長寬高為 600mm600mm900mm，采用鋼板和鋼化玻璃制作，并且在側(cè)壁采用加勁板加固。具體裝置見圖。地基土采用砂土模擬，砂土的粒徑小于 0.63mm，試驗時控制的孔隙比為 0.68，為中密狀態(tài)。為了更好地模擬大直徑長樁，采用長徑比 25:1 作為模型試驗幾何比尺的控制條件。模型樁樁徑為 22mm，樁長為 650mm，有效樁長為 500mm，盤徑為 50mm。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目日志時間2012.5.26地點隧道中心人重點單盤DX 樁在砂土中的抗拔試驗內(nèi)容： 了單盤 DX 群樁在砂土中的分級抗拔試驗并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析方法：室內(nèi)小比例樁模型實驗以及 Excel 數(shù)值分析內(nèi)容：實驗設(shè)備的前期準(zhǔn)備主要包括單盤 DX 樁的 ，應(yīng)變片采購以及