粧头顶座的连接方式是:螺栓BlO与螺纹孔A5螺纹连接。由这种结构的上部连接件和粧头顶座构成的粧头适用于模型粧的抗压试验。本实施例中，平顶的直径为35mm，厚度为2.5mm，螺栓B的直径为5mm、长度为7.5mm。
[0031]粧身2整体为两端带外螺纹接口19、中空的圆形粧身，如图6所示。粧身由两个形状、大小完全相同的半粧身构成，各半粧身内沿粧身轴向均黏贴有多个电阻应变片7，如图7所示。各半粧身内的相邻两电阻应变片7之间的距离相等，且两半粧身内对应的两电阻应变片位于同一水平高度上粧身上部设有导线出口 18，与各电阻应变片7相连的导线均穿过导线出口 18。本实施例中，粧身主体(除去两端外螺纹接口的部分)的高度为60mm，外径35mm，内径25mm，外螺纹接口的高度为45_，外径30mm，内径25_，导线出口为圆孔，其直径为8_，距离粧身主体上部的距离是20mm。
[0032]粧端3由粧端底座12和下部连接件构成。设置粧端的目的是避免在试验的过程中粧周土进入粧的内壁破坏电阻应变片，在进行模型粧的抗压试验时尤其应该注意。粧端底座12呈圆筒状，粧端底座12内壁上设有内螺纹，粧端底座12顶部开口，粧端底座底部中央设有螺纹孔B13，如图8所示。本实施例中，粧端底座的高度为52.5mm，外径35mm，内径为30mm，壁厚为2.5mm，底部厚度为7.5mm，螺纹孔B的直径为5mm。
[0033]下部连接件有两种结构，其中一种结构是:下部连接件由螺栓C14和平底15构成，平底15呈圆盘状，螺栓C14固定于平底15上端面的中央，且螺栓C14垂直于平底15上端面，如图9所示。这种结构的下部连接件与粧端底座的连接方式是:螺栓C14与螺纹孔BI3螺纹连接。本实施例中，平底的直径为35mm，厚度为2.5mm，螺栓C的直径为5mm、长度为7.5mm。
[0034]下部连接件的另外一种结构是:下部连接件由螺栓D16和锥形底17构成，锥形底17呈圆锥状，螺栓D16固定于锥形底17底面中央上，且螺栓D16垂直于锥形底17底面，如图10所示。这种结构的下部连接件与粧端底座的连接方式是:螺栓D16与螺纹孔B13螺纹连接。本实施例中，锥形底底面直径为35mm，锥角为45。
[0035]设置两种不同的粧端的目的是为了模拟不同形状的粧端对粧的受力和变形的影响。
[0036]由于上部连接件和下部连接件均有两种不同的方式，故本实用新型的多功能模型粧有四种不同的结构，其中两种结构如图1和图2所示。由于上部连接件有两种不同的形式，故本实用新型多功能模型粧可以模拟模型粧多种不同荷载下的试验。
[0037]本实用新型的多功能模型粧的使用方法如下:
[0038]在使用时，先将带有导线的电阻应变片按照事先规划好的距离黏贴在模型粧半粧身内壁上，导线通过导线出孔穿出模型粧外，然后将平底或锥形底通过螺纹连接的方式固定在粧端底座下端，形成粧端，最后将拉环或平顶通过螺纹连接的方式固定在粧头顶座顶部，形成粧头，至此整个模型粧装配完毕。若单独进行模型粧的抗压试验或者进行模型粧的抗压和抗水平荷载联合试验，应使用带平顶的粧头;若单独进行模型粧的抗拉试验或者进行模型粧的抗拉和抗水平荷载联合试验，应该使用带拉环的粧头;若单独进行模型粧的抗水平荷载试验，使用带拉环的粧头或者带平顶的粧头或直接使用粧头顶座都可。
【主权项】
1.一种多功能模型粧，包括粧头、粧身和粧端，其特征在于:粧头由粧头顶座和用于抗拉试验或抗压试验的上部连接件构成，粧头顶座呈圆筒状，粧头顶座内壁上设有内螺纹，粧头顶座外侧壁下部沿圆周方向设有环形的凹槽，粧头顶座底部开口，顶部中央设有螺纹孔A，上部连接件与粧头顶座顶部通过螺纹连接，粧身整体为两端带外螺纹接口、中空的圆形粧身，粧身由两个形状、大小完全相同的半粧身构成，各半粧身内沿粧身轴向均黏贴有多个电阻应变片，各半粧身内的相邻两电阻应变片之间的距离相等，且两半粧身内对应的两电阻应变片位于同一水平高度上，粧身上部设有导线出口，与各电阻应变片相连的导线均穿过导线出口，粧端由粧端底座和下部连接件构成，粧端底座呈圆筒状，粧端底座内壁上设有内螺纹，粧端底座顶部开口，底部中央设有螺纹孔B，下部连接件与粧端底座底部通过螺纹连接，粧头顶座和粧端底座分别与粧身的两端通过螺纹连接。2.根据权利要求1所述的多功能模型粧，其特征在于:所述的上部连接件由螺栓A和拉环构成，拉环固定于螺栓A头部上端面中央，且拉环垂直于螺栓A头部上端面，螺栓A与螺纹孔A螺纹连接。3.根据权利要求1所述的多功能模型粧，其特征在于:所述的上部连接件由螺栓B和平顶构成，平顶呈圆盘状，螺栓B固定于平顶下端面的中央，且螺栓B垂直于平顶下端面，螺栓B与螺纹孔A螺纹连接。4.根据权利要求1所述的多功能模型粧，其特征在于:所述的下部连接件由螺栓C和平底构成，平底呈圆盘状，螺栓C固定于平底上端面的中央，且螺栓C垂直于平底上端面，螺栓C与螺纹孔B螺纹连接。5.根据权利要求1所述的多功能模型粧，其特征在于:所述的下部连接件由螺栓D和锥形底构成，锥形底呈圆锥状，螺栓D固定于锥形底底面中央上，且螺栓D垂直于锥形底底面，螺栓D与螺纹孔B螺纹连接。6.根据权利要求1所述的多功能模型粧，其特征在于:所述的粧头、粧身、粧端的材质均为不锈钢。
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能模型桩，包括桩头、桩身和桩端，桩头由桩头顶座和上部连接件构成，桩头顶座呈圆筒状，桩头顶座外侧壁下部设有凹槽，桩头顶座底部开口，顶部中央设有螺纹孔A，上部连接件与桩头顶座通过螺纹连接，桩身整体为两端带外螺纹接口的圆形桩身，桩身由两个形状、大小完全相同的半桩身构成，各半桩身内沿桩身轴向均黏贴有多个电阻应变片，桩身上部设有导线出口，桩端由桩端底座和下部连接件构成，桩端底座呈圆筒状，顶部开口，底部中央设有螺纹孔B，下部连接件与桩端底座通过螺纹连接，桩头顶座和桩端底座分别与桩身的两端通过螺纹连接。该模型桩结构简单，操作方便，能够适用于室内模型桩的抗压、抗拔、抗水平荷载试验。
【IPC分类】G01N3/00, G01N3/08, G01N3/02
【公开号】CN205301066
【申请号】
【发明人】王新志, 王星, 刘海峰
【申请人】中国科学院武汉岩土力学研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月15日