1、动态变形模量动态变形模量 E Evd vd 的定义的定义 动态变形模量动态变形模量E Evd vd(英文:(英文:dynamic modulus of dynamic modulus of deformationdeformation)是指土体在一定大小的竖向冲击力)是指土体在一定大小的竖向冲击力F Fs s和冲和冲击时间击时间t ts s作用下抵抗变形能力的参数。作用下抵抗变形能力的参数。它由平板压力公式它由平板压力公式E Evd vd=1.5=1.5r r/s/s计算得出,计算得出,其中:其中:E Evdvd动态变形模量(动态变形模量(MPaMPa););r r 圆形刚性荷载板的半径(圆形
2、刚性荷载板的半径(mmmm););荷载板下的最大冲击动应力,它是通过在荷载板下的最大冲击动应力,它是通过在刚性基础上,由最大冲击力刚性基础上,由最大冲击力F Fs s=7.07=7.07KNKN且冲击时间且冲击时间t ts s=18=18msms时标定得到的,即时标定得到的,即 =0.1=0.1 MPa MPa;s s 实测荷载板下沉幅值(实测荷载板下沉幅值(mmmm););1.5 1.5 荷载板形状影响荷载板形状影响系数。系数。实测结果采用公式实测结果采用公式 E Evd vd=22.5=22.5/s/s 计算。计算。E Evdvd动态变形模量测试仪动态变形模量测试仪基本原理基本原理 利用利
3、用落锤落锤从一定高度自由下落从一定高度自由下落在在阻尼装置阻尼装置上,产生的瞬间冲击荷上,产生的瞬间冲击荷载,通过阻尼装置及传力系统传递载,通过阻尼装置及传力系统传递给直径给直径300mm的的承载板承载板,在承载,在承载板下面(即板下面(即测试面测试面)产生的动应力,)产生的动应力,使承载板发生使承载板发生沉陷沉陷s s 即承载板振即承载板振动的振幅,由沉陷测定仪采集记录动的振幅,由沉陷测定仪采集记录下来。沉陷值下来。沉陷值s s 越大,则被测点的越大,则被测点的承载力越小;反之,越大。承载力越小;反之,越大。承载板落锤阻尼装置传感器路基面 E Evd vd 动态变形模量动态变形模量测试仪测试
4、仪 用途:监控检测土体承载力指标动态变形模量E Evdvd 适用范围:铁路、公路、机场、城市交通、港口码头、工业与民用建筑的地基施工质量监控测试。主要结构组成加载装置加载装置 挂(脱)钩装置挂(脱)钩装置(带水准泡带水准泡)导向杆导向杆 落锤落锤 阻尼装置阻尼装置荷载板荷载板 圆形钢板圆形钢板 传感器传感器沉陷测定仪沉陷测定仪(存储、与电脑连接存储、与电脑连接)打印机打印机 E Evd vd 动态变形模量测试仪动态变形模量测试仪 特点 体积小、重量轻、便于携带体积小、重量轻、便于携带 安装及拆卸方便、操作简便安装及拆卸方便、操作简便 自动化程度高、测试速度快自动化程度高、测试速度快 性能稳定、
5、测试精度高性能稳定、测试精度高 检测费用低检测费用低 适应范围广适应范围广 环保型,无核辐射、废气等环保型,无核辐射、废气等污染污染 动载测试符合土体实际受力动载测试符合土体实际受力状况状况 E Evd vd 动态变形模量测试仪动态变形模量测试仪E Evdvd 试验前的准备 平整测试面平整测试面 放置荷载板放置荷载板 加载装置在荷载板上加载装置在荷载板上就位就位 用测量电缆将沉陷测用测量电缆将沉陷测定仪与荷载板连接定仪与荷载板连接 松开搬运锁松开搬运锁 E Evdvd 试验步骤 打开沉陷测定仪电源打开沉陷测定仪电源 使导向杆保持垂直使导向杆保持垂直 进行三次预冲击进行三次预冲击 连续三次冲击测
6、试连续三次冲击测试 显示三次测试的沉陷值显示三次测试的沉陷值S S1 1、S S2 2、S S3 3 显示三次平均沉陷值显示三次平均沉陷值S Sm m和动态变形模量值和动态变形模量值E Evdvd 储存并打印测试结果储存并打印测试结果 E Evdvd 测试演示测试演示 静态二次变形模量Ev2是西欧、北美等国已广泛使用的铁路路基压实检测方法。在荷载板试验应用过程中,常用的加载方式有单循环静载和二次循环静载。单循环静载是按每级40kPa加载,当每级加载完成后,每间隔一分钟读取百分表一次,直至两次读数符合沉降稳定要求,才能转到下一级荷载,直至试验最大荷载为止。二次循环静载也是按每级40kPa加载,分
7、级加载到最后一级荷载的沉降稳定后,开始卸载,卸载梯度按最大荷载的0.5或0.25倍逐级进行,全部荷载卸除后记录其残余变形,之后又开始另一加载循环。采用d=30cm的荷载板试验计算变形模量时,荷载一直加到沉降值达5mm或承压板正应力达到0.5MPa为止。为了更有效地分析土的变形性质和承载能力,德国标准德国标准采用了二次循环静载法二次循环静载法,其结果采用静态二次变形模量Ev2表示 20243SdEvDIN 18134变形模量是基于一次加载和二次加载应力位移曲线,通过二次多项式方程(2)计算得到的。s=a0+a10+a220 (2)式中:0承载板下的平均标准应力,单位:MN/m;s 承载板的位移,
8、单位:mm;a0二次多项式中的系数,单位:mm;a1二次多项式中的系数,单位:mm/(MN/m2);a2二次多项式中的系数,单位:mm/(MN2/m4)。注:式中的系数是把测试值按最小误差二乘法计算得到的注:式中的系数是把测试值按最小误差二乘法计算得到的(见附录(见附录B)DIN 18134变形模量EV由下式计算:EV=1.5r1/(a1+a20max)式中:EV 变形模量,单位:MN/m;r 承载板半径,单位:mm;0max最大平均标准应力,单位:MN/m。一次加载的变形模量值用EV1表示,二次加载的变形模量值用EV2表示。PDGPDG系列系列Ev2 Ev2 静态二次变形模量测试仪静态二次变形模量测试仪仪器构成仪器构成PDG-SD型型PDG-K型型