[发明专利]竖向动超载下有限土体动土压力研究的方法

权利要求书

1.竖向动超载下有限土体动土压力研究的方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、安置能够提供竖向动超载的钢结构模型箱(2)，制备模型试验所用土样；

B、活动挡墙(8)上沿深度钻孔，活动挡墙(8)的孔内安装动土压力计，活动挡墙(8)连接动力推进组件；

C、将固定挡墙(17)插入钢结构模型箱(2)的卡槽内，活动挡墙(8)竖直置于钢结构模型箱(2)的侧面，通过固定挡墙(17)、活动挡墙(8)和钢结构模型箱(2)构成一个上端面为敞口的空间；

D、在固定挡墙(17)、活动挡墙(8)和钢结构模型箱(2)构成的空间内填入土样；

E、通过气缸(4)产生竖向动态荷载作用于砼面板(6)，使得砼面板(6)对土样上表面施加竖向的动态压力，来模拟路面交通荷载；

F、动力推进组件的配合实现活动挡墙(8)的平动、绕底转动或绕顶转动的位移模式；

G、通过敷设在活动挡墙(8)上的动土压力计，测试出气缸(4)产生竖向动态荷载作用于砼面板(6)时，活动挡墙(8)在平动、绕底转动或绕顶转动的位移模式下的有限土体动土压力。

2.根据权利要求1所述的竖向动超载下有限土体动土压力研究的方法，其特征在于：在步骤B中，活动挡墙(8)连接的动力推进组件包括两组，两组动力推进组件分别连接在活动挡墙(8)的上部和下部位置；

在步骤F中，实施方式为两套动力组件同时工作，活动挡墙(8)发生平动；位于活动挡墙(8)上部的动力推进组件工作、下部的动力推进组件不工作，活动挡墙(8)绕墙底转动；位于活动挡墙(8)下部的动力推进组件工作、上部的动力推进组件不工作，活动挡墙(8)绕墙顶转动。

3.根据权利要求2所述的竖向动超载下有限土体动土压力研究的方法，其特征在于：该竖向动超载下有限土体动土压力研究的方法所使用的装置包括钢结构模型箱(2)、活动挡墙(8)、动土压力计、固定挡墙(17)、竖向动超载组件和动力推进组件；

所述钢结构模型箱(2)的正面、顶面和一侧面为敞口，在步骤C中，活动挡墙(8)位于钢结构模型箱(2)侧面设为敞口的一侧；所述钢结构模型箱(2)正面的敞口处安装有透明钢化玻璃，钢结构模型箱(2)内部的前后端面均设有用于插装所述固定挡墙(17)的多个卡槽(7)；

所述竖向动超载组件包括气缸(4)、承载板(5)和砼面板(6)，所述气缸(4)的输出轴固定连接所述承载板(5)的一端面，承载板(5)的另一端面动态作用于所述砼面板(6)；

所述竖向动超载组件还包括用于控制所述气缸(4)的活塞做往复直线运动的气压源，所述气压源包括进气管(23)、出气管(24)、空压机(18)、油水分离器(19)、气压调节阀(20)、电磁阀(21)和受电磁阀(21)控制的电控箱(22)，空压机(18)通过气管连接油水分离器(19)的进气口，油水分离器(19)的出气口通过气管连接气压调节阀(20)的进气口，气压调节阀(20)的出气口通过气管连接电磁阀(21)的入口，电磁阀(21)的出口通过进气管(23)连接气缸(4)的进气口，电磁阀(21)的排气口通过出气管(24)连接气缸(4)的出气口；

所述动力推进组件采用电机齿轮轴承转动装置，所述电机齿轮轴承转动装置包括电机(11)、第一齿轮(13)、第二齿轮(10)、轴轮(9)、支座(14)和受力架(15)，所述电机(11)的输出轴连接第一齿轮(13)，所述第一齿轮(13)与第二齿轮(10)啮合，所述第二齿轮(10)通过轴承与轴轮(9)的轴连接，所述轴轮(9)的轮端面上偏心铰接有连接杆，所述受力架(15)的一端与连接杆的自由端铰接，受力架(15)的另一端固定连接活动挡墙(8)；所述支座(14)设有供受力架(15)贯穿的凹槽。

4.根据权利要求3所述的竖向动超载下有限土体动土压力研究的方法，其特征在于：还包括弧形板(16)，所述弧形板(16)的一面为平面，该平面置于钢结构模型箱(2)底面，弧形板(16)的另一面为弧形面，所述活动挡墙(8)的下边线置于所述弧形板(16)的弧形面的中线上，活动挡墙(8)的侧面设有刻槽，所述刻槽内嵌入密封胶条。