[发明专利]加压预固结模拟桩箱基础长期循环荷载作用的试验装置

说明书

本发明涉及加压预固结模拟桩箱基础长期循环荷载作用的试验装置，由加压预固结机构及安装在该机构顶部的水平循环荷载加载机构组成，加压预固结机构包括底座、支架、水平滑轨、模型箱、顶板等结构，水平循环荷载加载机构包括固定支架、定滑轮杆、定滑轮、电机、偏心转子、力加载点支架、力加载线、位移加载线等结构。与现有技术相比，本发明具有可进行黏土预固结，可在保持竖向加压情况下进行水平加载，可进行超固结试验，可在一套装置上分别施加循环的位移或循环的力，循环加载频率范围大，循环加载幅值大，循环加载次数多，循环稳定等优点。

技术领域

本发明涉及模型试验固结及加载装置，尤其是涉及一种加压预固结模拟桩箱基础长期循环荷载作用的试验装置。

背景技术

近年来，我国雾霾现象日益严重，而这与我国的能源消耗有很大关系，我国能源消耗中传统化石能源所占的比重大，能源利用效率低，浪费严重，污染大，因此迫切需要发展新型清洁型能源。近二十年来，风电机组在欧美发展迅速，在我国也已经开始实际运用，其中建设海洋风电工程是一种充分利用风能的方式。

而在复杂的海洋环境中，体型庞大的风电机组需要承受风和海浪耦合形成的长期循环荷载，因此对于支撑风电机组以及上部塔状结构的基础工程提出了很高的要求。但是，在风和海浪耦合循环荷载的作用下，桩基础会产生承载能力弱化和累积侧向变形的增加，而当桩身倾斜超过一定角度时，风电机组将无法正常工作。

因此，找到合理的方法预测和控制水平向循环荷载作用下风电基础的承载力和累积变形，对保证这些工程的正常运作和安全具有重大意义。

针对水平向循环荷载作用下的基础，风电基础的建设面临两个问题，：(1)循环荷载作用下风机基础的累积变形预测；(2)循环荷载作用下桥梁及风机基础的承载力的确定。显然以上两方面至今还缺乏较为可靠的分析方法。为弥补理论分析的局限性，对于重要工程，需要结合室内模型试验进行分析，其中的关键技术是如何在1g条件下模拟现场的地应力环境，以及如何模拟基础长期承受水平向循环荷载的作用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用范围广、模拟精度高的加压预固结模拟桩箱基础长期循环荷载作用的试验装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

加压预固结模拟桩箱基础长期循环荷载作用的试验装置，由加压预固结机构及安装在该机构顶部的水平循环荷载加载机构组成，

所述的加压预固结机构包括：

底座；

支架，安装于底座上；

水平滑轨，放置于底座上；

模型箱，放置于水平滑轨上；

顶板，安装于支架顶部；

安装于顶板上的竖向加载杆；

转轴，设置于竖向加载杆底部；

加压杠杆，安装于转轴上，该加压杠杆为1:30的杠杆；

安装于加载架上的千斤顶及定位孔板；

砝码加载杆，安装于加压杠杆端部，外侧端连接有托盘及砝码；

电动杠杆平衡调节装置，安装在加压杠杆上；

球形顶竖向加载杆，穿过定位孔板上的定位孔，与加压杠杆接触；

加载板，放置于模型箱上部；

加载板盖板，安装于加载板上；

多孔透水板，安装于模型箱底部；

所述的水平循环荷载加载机构包括：