[发明专利]一种模拟断层错动下隧道地震响应的试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种模拟断层错动下隧道地震响应的试验装置，其特征在于：包括振动台、模型试验箱、导轨底架、导轨、刻度杆、弹簧矩阵、弹簧安装板、承重底板、调整连接杆、固定轴承、活动轴承、升降抽屉、千斤顶底座和液压千斤顶；顶部开口的所述模型试验箱安装于所述振动台上，所述模型试验箱的一端设有通过转轴实现旋转的箱门，所述导轨底架安装于所述模型试验箱内的底板上并靠近所述箱门，两个倾斜且倾斜角度可调的导轨分别安装于所述导轨底架的两端且所述导轨的低端靠近所述箱门，两根竖向的所述刻度杆分别安装于所述导轨底架的两端且远离所述箱门，由多条竖向的弹簧组成的所述弹簧矩阵的下端安装于所述弹簧安装板上，所述弹簧安装板置于所述模型试验箱内的底板上，所述承重底板置于所述弹簧矩阵的上面，所述承重底板两端的前后边缘处分别通过转轴安装有两根可以自由旋转的所述调整连接杆，同一端的两根所述调整连接杆的上端相互交叉连接，两个所述固定轴承分别安装于靠近所述箱门的两个所述转轴的外侧，两个所述活动轴承分别安装于所述承重底板两端的所述调整连接杆上，所述承重底板两端的所述活动轴承和所述固定轴承分别置于两个所述导轨上并能够在所述导轨上自由移动，两个所述活动轴承的内侧分别与两个所述液压千斤顶的活塞杆活动连接，两个所述液压千斤顶分别活动安装于所述千斤顶底座的两端，所述千斤顶底座安装于所述振动台上并位于所述模型试验箱外且靠近所述箱门，竖向且宽度略小于所述模型试验箱的内部宽度的所述升降抽屉的底部与所述承重底板的上面固定连接并位于所述模型试验箱内。

2.根据权利要求1所述的模拟断层错动下隧道地震响应的试验装置，其特征在于：所述活动轴承的另一端设有用于与所述液压千斤顶连接的千斤顶连接孔，所述液压千斤顶的活塞杆通过铰链与所述千斤顶连接孔连接。

3.根据权利要求1所述的模拟断层错动下隧道地震响应的试验装置，其特征在于：所述调整连接杆上设有多个连接通孔，同一端的两个所述调整连接杆之间通过螺栓穿过所述连接通孔实现相互交叉连接；所述活动轴承安装于某一根所述调整连接杆上或者安装于相互交叉连接的两根所述调整连接杆的交叉位置。

4.根据权利要求1所述的模拟断层错动下隧道地震响应的试验装置，其特征在于：所述千斤顶底座安装有用于调整所述液压千斤顶位置的千斤顶调整架，所述液压千斤顶安装于所述千斤顶调整架上。

5.根据权利要求1所述的模拟断层错动下隧道地震响应的试验装置，其特征在于：所述弹簧矩阵的弹簧数量N由以下公式确定：

N=Kk0]]>

式中，K为围岩弹性抗力系数，k₀为单个弹簧的刚度。

6.根据权利要求1所述的模拟断层错动下隧道地震响应的试验装置，其特征在于：所述试验装置还包括用于使所述升降抽屉保持平稳定向移动的稳定杆，所述箱门的上方设有与所述模型试验箱固定连接的固定板，所述稳定杆通过自身外螺纹安装于所述固定板上且其内端置于所述模型试验箱内并顶住所述升降抽屉的外侧表面。