[发明专利]一种模拟隧道及地下工程局部特殊荷载的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验装置，尤其是涉及一种模拟隧道及地下工程局部特殊荷载的试验装置。

背景技术

随着国民经济的快速增长，城市基础建设进入了空前的迅速发展阶段，而在建与已建建筑物之间的距离也逐渐缩小，使得工程施工与设计人员不得不考虑建筑物之间相互作用等复杂工程问题。诸如在隧道及地下工程建设中，时常需考虑周围构筑物(如高层建筑物、桥梁、车辆荷载及堆载等)与地下结构物之间的相互作用与影响，甚至有时还需考虑周围建筑物基础的施工过程对地下结构物、邻近地表及构筑物的影响。由于传统的地下工程模型试验仪器只能施加简单的均匀荷载，对于这种复杂的工程问题只能采取等价简化的方法进行研究，而试验结果往往与实际监测结果存在很大的差异性。在工程实际中，工程师们往往只能借助计算机数值模拟的手段进行分析计算，并根据经验对计算结果进行修正，由于没有可靠的试验手段作为有效的支撑，计算结果的可信度往往很差，而大量的工程监测数据也表明仅仅依靠该种途径往往会产生很大的偏差。因此迫切需要一种可以在室内较为真实与科学地模拟这类复杂工程问题的试验方法与试验设备，用以解决工程中近距离建筑物相互影响这一难题，并为理论研究提供试验依据。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种模拟效果较为真实、符合实际工况的模拟隧道及地下工程局部特殊荷载的试验装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种模拟隧道及地下工程局部特殊荷载的试验装置，该试验装置连接在加载试验机的轨道上，其特征在于，该试验装置包括加载缸、连接件及加载板，所述的加载缸设置在加载试验机的轨道上，该轨道上设置滑轮装置，加载缸经滑轮装置控制在轨道上滑动，所述的连接件与加载缸的底部连接，所述的加载板与连接件的底部连接。

所述的连接件包括连接杆、六角螺栓端头及螺纹端，所述的六角螺栓端头设在连接杆的中部，所述的螺纹端设在连接杆的两端，连接杆通过螺纹端与加载缸及加载板连接。

所述的轨道上设置有刻度。

所述的试验装置通过滑轮装置控制在轨道上进行自由移动或定位。

所述的试验装置可以模拟工程中的局部荷载。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)改变了传统加载装置中只能模拟均布或梯形荷载的现象，试验过程与结果更符合实际工程情况；

(2)利用该装置可在隧道及地下工程模型试验中对工程中时常遇到的局部特殊荷载形式进行模拟，尤其是一些复杂的基础形式(群桩、沉井等)，进一步研究地下工程与临近构筑物的相互作用机理与效应；

(3)可较为真实地模拟基础工程施工过程(如沉井下沉，打桩等)及车辆动力荷载对临近地下构筑物的影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为连接件的局部放大图；

图4为使用本发明的流程图；

图5为使用本发明对建筑物基础静力模拟的示意图；

图6为使用本发明对建筑物基础动态施工模拟的示意图；

图7为使用本发明对沉井基础施工模拟的示意图；

图8为使用本发明对局部堆载与超载模拟的示意图。

图中1为加载缸、2为连接件、3为加载板、4为加载试验机、5为轨道、6为模型材料、7为六角螺栓端头、8为螺纹端、9为连接杆、10为滑轮装置、11为对建筑物浅基础的模拟、12为对桥梁或高层建筑桩基础的模拟、13为对地下连续墙基础的模拟、14为对桩基础施工的模拟、15为对沉井基础施工的模拟、16为地面局部堆载的模拟、17为对路堤车辆荷载的模拟。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种模拟隧道及地下工程局部特殊荷载的试验装置，该试验装置连接在加载试验机的轨道上，其结构如图1-2所示，该试验装置包括加载缸1、连接件2及加载板3，加载缸1设置在加载试验机4的轨道5上，该轨道5上设置滑轮装置10，加载缸1经滑轮装置10控制在轨道5上滑动，连接件2的结构如图3所示，包括六角螺栓端头7、螺纹端8及连接杆9，六角螺栓端头7设在连接杆9的中部，螺纹端8设在连接杆9的两端，连接杆9通过两端的螺纹端8与加载缸1及加载板3连接。试验装置通过滑轮装置10控制在轨道5上进行自由移动或定位，该试验装置具有自由移动及定位功能。