[发明专利]用于潮流能工程的椭圆桩基础及其性能试验装置和方法

权利要求书

1.一种用于潮流能工程的椭圆桩基础，其特征在于：包括桩柱（6），所述桩柱（6）的横截面呈椭圆形，且椭圆形的长轴与潮流流向一致。

2.一种用于潮流能工程的椭圆桩基础的性能试验装置，其特征在于：包括循环水槽（3）和桩柱（6），所述循环水槽（3）的一端设置有造流系统（1），所述循环水槽（3）的另一端设置有消能槽（13），所述循环水槽（3）中段设置有存砂槽（5），所述存砂槽（5）内填充有试验用砂，所述循环水槽（3）内充入有水流，且水流高度高于试验用砂，所述存砂槽（5）两端均连接有斜坡木板（4），所述斜坡木板（4）自近存砂槽（5）的一端至远存砂槽（5）的一端形成倾斜向下坡度，所述桩柱（6）的底端插入存砂槽（5）中的试验用砂，所述桩柱（6）的顶端连接有塔架，所述桩柱（6）的顶端和塔架均位于循环水槽（3）的水流中，埋没于试验用砂中桩柱（6）的侧壁上贴有若干个应变片（7），埋没于试验用砂中桩柱（6）的四周设置有若干个孔压传感器（10），所述塔架顶部设置有位移传感器（8）和加速度传感器（9），水面之上设置有多普勒流速仪（12），所述多普勒流速仪（12）的若干个探头伸入于水流之中的桩柱（6）四周，所述循环水槽（3）顶部位于存砂槽（5）的上方设置有多探头水下超声波测距传感器（11）。

3.根据权利要求2所述的用于潮流能工程的椭圆桩基础的性能试验装置，其特征在于：所述塔架顶部布置的位移传感器（8）和加速度传感器（9），用于测量不同条件下塔架顶部的位移、加速度以测试桩柱（6）的动力性能；

埋没于试验用砂中桩柱（6）的四周设置的孔压传感器（10），用于监测桩柱（6）附近的孔隙水压力的变化；

所述桩柱（6）埋置在存砂槽（5）中，应变片（7）贴于桩柱（6）上测量桩柱（6）的受力情况以及弯矩；

所述多普勒流速仪（12）用于测量桩柱（6）附近水流的流速；

所述多探头水下超声波测距传感器（11）用于测量床面地形的变化和桩柱（6）附近试验用砂的冲刷情况，监测冲刷过程中试验用砂的地形变化。

4.根据权利要求2所述的用于潮流能工程的椭圆桩基础的性能试验装置，其特征在于：所述孔压传感器（10）、位移传感器（8）和加速度传感器（9）、多探头水下超声波测距传感器（11）和多普勒流速仪（12）均与计算机（2）通信。

5.根据权利要求2所述的用于潮流能工程的椭圆桩基础的性能试验装置，其特征在于：所述循环水槽（3）内设置有水泵，水泵用于循环水槽（3）内的水形成持续平稳的循环水流。

6.根据权利要求2所述的用于潮流能工程的椭圆桩基础的性能试验装置，其特征在于：所述斜坡木板（4）的坡度为1：10。

7.根据权利要求2所述的用于潮流能工程的椭圆桩基础的性能试验装置，其特征在于：所述消能槽（13）内填充有碎石子。

8.根据权利要求2所述的用于潮流能工程的椭圆桩基础的性能试验装置，其特征在于：所述存砂槽（5）的材质为有机玻璃，所述存砂槽（5）内填充的试验用砂高度与存砂槽（5）齐高，所述循环水槽（3）内充水至试验用砂的砂面以上。