[发明专利]一种模拟隐伏断层断裂效应的隧道振动台试验装置

说明书

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，涉及到隧道振动台试验，特别涉及到一种模拟隐伏断层断裂效应的隧道振动台试验装置

背景技术

在实际的地震过程中，往往存在一些在地震过程中才显现的断层，即隐伏断层。隐伏断层往往由于其隐秘性，而无法提前探测与预防，但隐伏断层的产生会对隧道结构造成很大的影响及破坏，从而增加了隧道结构的工程隐患。而目前国内外针对跨断层的隧道振动台试验中，均是提前设置断层，例如断层与一般围岩采用不同的实验材料等，此方法无法模拟隐伏断层的隐伏与产生，试验模拟效果与实际差别很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是隧道振动台试验中模拟隐伏断层断裂效应对隧道结构的影响。

本发明的技术方案：

一种模拟隐伏断层断裂效应的隧道振动台试验装置，包括模型箱、围岩、隧道模型、刚性板、弹簧和活动插销；

在模型箱底部设置多段弹性装置，弹性装置长度根据待模拟隐伏断层的长度而定；弹性装置由刚性板和多个并联弹簧构成，弹簧一端与刚性板固定连接，另一端与模型箱固定连接；各弹性装置独立或联合使用。

每段弹性装置设置位移调节系统，用于控制待模拟隐伏断层的抬升高度，所述的位移调节系统通过活动插销实现，每段弹性装置的位移调节系统由多处活动插销构成，各活动插销相互独立；弹性装置上和隧道模型上均布置围岩。

本发明的效果和益处是通过弹性装置模拟隐伏断层断裂数量对隧道抗震性能的影响，包括：(1)模拟隐伏断层的断裂过程；(2)通过位移调节系统控制断层的抬升高度及抬升位置。

附图说明

图1是本发明的隧道振动台试验装置的纵剖图。

图中：1模型箱；2围岩；3隧道模型；4刚性板；5弹簧；6断裂面；

7活动插销。

具体实施方式

以下结合技术方案(和附图)详细叙述本发明的具体实施方式。

实施例

一种模拟隐伏断层断裂效应的隧道振动台试验装置的设计方法，步骤如下：

(1)准备模型箱、钢性板及弹簧。弹簧一侧固定于刚性板上，另一侧固定于模型箱上。

(2)将弹簧压紧，使得刚性板贴近模型箱。插入活动插销，锁住刚性板。

(3)铺设围岩。放入隧道模型。上层回填。

(4)采用模型箱进行试验。在试验之前，根据所需断面的位置及数量，撤去某一个或者某几个活动插销，刚性板失去活动插销约束，带动下层围岩抬升，产生断裂面，断裂面位置及数量具有随机性。