[发明专利]一种板桩码头模型实验教学系统

权利要求书

1.一种板桩码头模型实验教学系统，其特征是包括板桩码头模型、用于采集数据的采集系统和安装有板桩码头可视化软件的计算机，

所述板桩码头模型包括实验台、板桩墙、若干根拉杆、若干个锚碇板、帽梁、面板和回填材料，所述实验台设置有内陷的实验池，所述板桩墙的底部嵌入到实验池底部，板桩墙的顶部设置有帽梁，所述板桩墙一侧的实验池中填装有回填材料，所述回填材料与实验池等高度，所述面板安放在回填材料上并与帽梁接触，所述面板上摆放有用于垂直加载的自控行车，所述实验台设置有对帽梁水平加载的作动器，所述锚碇板和拉杆均埋在回填材料中，拉杆的一端与对应的锚碇板固定，另一端与板桩墙固定；

所述采集系统包括若干个用于测定板桩墙加载前后水平位移的位移传感器、若干个用于测定板桩墙空载和加载工况下应变计频率值的振弦式应变计、若干个用于测定板桩墙空载和加载工况下土压力计频率值的振弦式土压力计、若干个用于调试实验前拉杆拉力值的紧张器、若干个用于测定拉杆钢筋计频率值的振弦式钢筋计和用于测定板桩码头模型反力计频率值的振弦式反力计，所述若干个位移传感器分别通过导线连接到数字位移计，所述数字位移计连接到计算机，所述若干个振弦式应变计、若干个紧张器、若干个振弦式钢筋计、若干个振弦式土压力计和若干个振弦式反力计分别通过导线连接到采点箱，所述采点箱通过振弦频率仪连接到计算机；

所述计算机内安装有可三维显示板桩码头模型及采集系统布置，并能根据实验工况生成实验数据曲线的板桩码头可视化软件。

2.根据权利要求1所述的板桩码头模型实验教学系统，其特征是所述每根拉杆均由两根或多根拉杆段对接而成，相邻对接的拉杆段通过紧张器连接固定，紧张器调节每根拉杆在实验前的拉力值相等；所述每根拉杆上均安装有振弦式钢筋计；所述每根拉杆均贯穿过板桩墙，且贯穿过板桩墙的一端均设置有导梁。

3.根据权利要求2所述的板桩码头模型实验教学系统，其特征是所述若干个位移传感器、若干个振弦式应变计和若干个振弦式土压力计分别垂直相间与板桩墙安装固定。

4.根据权利要求3所述的板桩码头模型实验教学系统，其特征是所述面板上设置有行车轨道，所述自控行车安装在行车轨道中，所述自控行车能够在行车轨道中行走，所述行车轨道的两端设置有滚轮，所述实验台上设置有滚轮导向轨，所述滚轮置于滚轮导向轨中，所述滚轮能够在所述滚轮导向轨中滚动。

5.根据权利要求4所述的板桩码头模型实验教学系统，其特征是所述实验池中设置有倾斜的回填坡，所述回填坡的底部与实验池底部固定，顶部与实验池侧壁固定，所述回填材料中还设置有倒滤层，所述倒滤层的下端与回填坡接触，上端与板桩墙接触。

6.根据权利要求5所述的板桩码头模型实验教学系统，其特征是所述作动器和振弦式反力计均通过反力架与实验台固定。

7.根据权利要求6所述的板桩码头模型实验教学系统，其特征是所述若干个位移传感器和若干个振弦式应变计沿高程方向等间距安装固定在板桩墙未与回填材料接触的一侧表面，若干个振弦式土压力计在制作板桩墙的过程中沿高程方向等间距安装固定在板桩墙与回填材料接触的一侧表面，若干个振弦式钢筋计在制作板桩码头模型的过程中安装固定在拉杆表面。

8.根据权利要求7所述的板桩码头模型实验教学系统，其特征是所述板桩墙上还设置有导线汇总盒，所述位移传感器通过导线汇总盒连接到数字位移计，所述振弦式应变计、振弦式钢筋计、振弦式土压力计和振弦式反力计通过导线汇总盒连接到采点箱。

9.根据权利要求8所述的板桩码头模型实验教学系统，其特征是所述板桩码头可视化软件包括实验介绍模块、三维模型模块、实验数据模块及系统管理模块，所述板桩码头可视化软件通过计算机显示器显示。

10.根据权利要求9所述的板桩码头模型实验教学系统，其特征是所述回填材料选用泥土或沙。