土壓力盒的結(jié)構(gòu)分析
各種建筑物對于基礎(chǔ)都有一定的要求，高速公路、鐵路對土基礎(chǔ)也有很高的要求。為了了解土基礎(chǔ)的性能指標(biāo)，很有必要對指定的測點(diǎn)進(jìn)行土基礎(chǔ)所受應(yīng)力的測量。測量土基礎(chǔ)所受的應(yīng)力大小常規(guī)一般選擇土壓力盒，埋在測點(diǎn)處，用顯示儀讀取應(yīng)力的數(shù)值，土壓力盒有各種各樣的，下面根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來分析一下兩種結(jié)構(gòu)的土壓力盒，從而來看以下它的準(zhǔn)確度和設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)。
一、如圖1所示。敏感件裝在膜的內(nèi)側(cè)面上，膜裝在殼體以內(nèi)，由尺寸配合和密封圈密封，膜和殼體之間有小間隙。
如圖2所示，敏感件裝在膜的內(nèi)側(cè)面上，蓋盤用螺釘固定扣在膜的開口端，有密封圈密封，膜也相當(dāng)于外殼和蓋盤連接牢固，這兩種結(jié)構(gòu)外觀看差不多，但有很多不同。
二、應(yīng)力分析
首先分析圖2所示，當(dāng)把它埋在土里，準(zhǔn)備測平行于軸線的所受的應(yīng)力σ ，但是實(shí)際情況是：土壓力盒的周邊全都要受到土應(yīng)力的作用，四周的應(yīng)力壓在膜的圓柱面上，對膜的變形有很大影響，蓋盤上所受的應(yīng)力作用下，也會通過螺釘?shù)墓潭ㄗ饔迷谀さ捏w質(zhì)上，對膜的變形也有影響，所以這時(shí)敏感件是通過膜的變形量敏感的，由此可得，敏感件傳出的信號不能代表軸向應(yīng)力的大小，所以說不準(zhǔn)確。這個(gè)情況我們在具體實(shí)踐中得到了證明，在一個(gè)測試項(xiàng)目中，埋上了這種結(jié)構(gòu)的土壓力盒受力以后，所傳出的應(yīng)力值出現(xiàn)了負(fù)值，而且土壓越大，力值越顯示負(fù)值，這就出現(xiàn)了蓋盤受的應(yīng)力和膜的圓柱面受到的應(yīng)力都作用在膜體上了，使得膜體不但不往下凹，反而往上凸了，所以出現(xiàn)了負(fù)值。
再分析圖1所示，當(dāng)把它埋在土里，準(zhǔn)備測平行于軸線的所受的應(yīng)力σ ，從圖中可以看出土壓力盒的周邊全部受土應(yīng)力的作用，四周的應(yīng)力為壓在膜的上端面上的應(yīng)力σ ，壓在殼體圓柱面上的應(yīng)力，壓在殼體下端面上的應(yīng)力，而壓在殼體上的這兩個(gè)應(yīng)力都無法直接傳給膜，不影響膜的變形，膜只接受上端面的土應(yīng)力，也就是要測的應(yīng)力和來自下支撐面的反力。所以，敏感件的信號完全可以代表應(yīng)力σ ，所以測量的應(yīng)力準(zhǔn)確。
三、結(jié)論
圖1的結(jié)構(gòu)合理，正在使用，圖2的結(jié)構(gòu)不合理，不用了。
