[实用新型]一种室内冻土模型桩静力加载实验装置

权利要求书

1.一种室内冻土模型桩静力加载实验装置，其特征在于，包括设置在水平面上的工作台，竖直焊接在所述工作台上的加载框架，自上向下依次配合安装在所述加载框架外侧顶部至内侧底部的自平衡杠杆静力加载装置、制冷系统和桩土模型，以及设置在所述加载框架外部侧壁的位移测量系统和应变测试系统；所述位移测量系统，伸入加载框架连接至制冷系统和桩土模型的之间部位；所述应变测试系统，伸入至桩土模型。

2.根据权利要求1所述的室内冻土模型桩静力加载实验装置，其特征在于，所述工作台，包括竖直对称设置的4根立柱，安装在所述4根立柱顶端的台面，以及安装在所述4根立柱中相邻2根立柱之间的横梁。

3.根据权利要求1所述的室内冻土模型桩静力加载实验装置，其特征在于，所述加载框架，包括由左右立柱和上部顶横梁焊接成的门字形结构，以及设置在顶横梁上的安装孔；所述立柱和顶横梁均采用双杆有间隙焊接结构；所述门字形结构的宽度和高度均大于低温试验箱的宽度和高度。

4.根据权利要求1所述的室内冻土模型桩静力加载实验装置，其特征在于，所述自平衡杠杆静力加载装置，包括水平设置在所述加载框架上方的杠杆，设置在所述杠杆与加载框架之间的连接件，设置在所述杠杆一端的平衡配重，设置在所述杠杆另一端的砝码，设置在所述杠杆靠近砝码一端端部的铰，以及穿过制冷系统伸至桩土模型、且竖直设置在所述杠杆中部与桩土模型之间的传力杆。

5.根据权利要求4所述的室内冻土模型桩静力加载实验装置，其特征在于，所述杠杆的一端通过细钢丝与砝码盘相连，杠杆的另一端制成螺纹杆，螺纹杆上配有平衡配重，平衡配重能够沿螺纹杆旋转前进后退，实现杠杆的自平衡；

所述杠杆的中部位置设有前中后三组连接件，中间连接件下端与加载框架固结、上端与杠杆铰接作为杠杆的支点；当前连接件下端与传力杆铰接时实现模型桩压力荷载的施加，当后连接件下端与传力杆铰接时实现模型桩拉力荷载的施加；传力杆与连接件铰接，铰接时确保连接件、传力杆和桩三者铅直且共线。

6.根据权利要求1所述的室内冻土模型桩静力加载实验装置，其特征在于，所述制冷系统，包括设置在所述加载框架内部的低温试验箱，设置在所述低温试验箱内部的温度感应器；所述低温试验箱能够提供冻土模型桩实验环境，在低温试验箱的顶部和侧部均开有过孔。

7.根据权利要求1所述的室内冻土模型桩静力加载实验装置，其特征在于，所述位移测量系统，包括设置在加载框架内部、且位于制冷系统和桩土模型的之间部位的位移计，设置在加载框架外部的动态应变测试分析系统，连接在所述位移计与动态应变测试分析系统之间的位移计引线，以及与所述动态应变测试分析系统连接、能够实时存储位移数据的计算机。

8.根据权利要求1所述的室内冻土模型桩静力加载实验装置，其特征在于，所述应变测试系统，包括贴覆在所述桩土模型的各个测点的应变片，设置在加载框架外部的静态态应变测试系统，连接在所述应变片与静态态应变测试系统之间的应变片引线，以及与所述静态态应变测试系统连接、能够实时存储位移数据的计算机。

9.根据权利要求1所述的室内冻土模型桩静力加载实验装置，其特征在于，所述桩土模型，包括水平设置在所述加载框架内侧底部、且用于制作实验用冻土模型桩的实验桶容器，以及竖直设置在自平衡杠杆静力加载装置底部且伸入实验桶容器的混凝土单桩；在所述实验桶容器内部、混凝土单桩的外围填充有桩周土体；所述混凝土单桩与应变测试系统连接。