[发明专利]可模拟风浪扭转作用的钙质砂桩基模型试验系统

权利要求书

1.一种可模拟风浪扭转作用的钙质砂桩基模型试验系统，其特征在于：

包括试验对象——桩基单元（000）；

设置有支架（100）、桩基压力室单元（200）、动静荷载施加单元（300）、应变控制单元（500）、水压力加载单元（600）、动力源单元（700）、土体固结应力比施加单元（800）和扭转荷载施加单元（900）、数据采集仪（1000）和计算机（1100）；

在支架（100）上设置有上、中、下回型支架（111）、（112）、（113）；

在上回型支架（111）的下面分别设置有动静荷载施加单元（300）和扭转荷载施加单元（900）；

在中回型支架（112）的上面设置有桩基压力室单元（200），在桩基压力室单元（200）内置有桩基单元（000）；

在中回型支架（112）的下面设置有应变控制单元（500）和土体固结应力比施加单元（800）；

在下回型支架（113）的上面设置有水压力加载单元（600）；

设置在支架（100）外的动力源单元（700）通过管筒分别与动静荷载施加单元（300）、水压力加载单元（600）、土体固结应力比施加单元（800）及扭转荷载施加单元（900）连通；

水压力加载单元（600）通过管筒与桩基压力室单元（200）连通；

动静荷载施加单元（300）、应变控制单元（500）、土体固结应力比施加单元（800）及扭转荷载施加单元（900）的活动单元分别与桩基压力室单元（200）相连；

在支架（100）外还设置有数据采集仪（1000）和计算机（1100），桩基压力室单元（200）、数据采集仪（1000）和计算机（1100）依次连接；

桩基单元（000）包括模型桩（050），模型桩（050）为一铝合金圆筒，在圆筒两端的内壁车有标准螺纹，随后采用线切割方式对圆筒中心对开，形成模型桩左半部分（0531）和模型桩右半部分（0532）；

模型桩左半部分（0531）和模型桩右半部分（0532）通过销钉（052）连接在一起，成为一个固定体；

模型桩上帽（051）和模型桩下帽（054）分别为下、上凸体结构，分别位于模型桩（050）的顶部和底部，车有螺纹，合并后的模型桩（050）通过螺纹固定；

应变片（056）贴在模型桩左半部分（0531）和模型桩右半部分（0532）的内壁上，土压力盒（055）置于模型桩下帽（054）中；

位于应变片（056）端部的引线从开设在模型桩左半部分（0531）上的出线孔（057）引出，与数据采集仪（1000）连接；

土压力盒（055）采用底部出线的方式，引线从模型桩下帽（054）中心的出线孔引出，经过上方，从开设在模型桩左半部分（0531）上的出线孔（057）引出，与数据采集仪（1000）连接；

扭转固定螺丝（0511）穿过齿轮（0510）和水平尺（058）的一端和模型桩上帽（051）的中心连接固定，在水平尺（058）的另一端连接有电位移计（059），电位移计（059）通过磁性表座固定在支架（100）上；

水压力加载单元（600）包括围压孔水压力气缸（610）、孔压孔水压力气缸（620）、围压孔加水气缸（630）、孔压孔加水气缸（640）、围压孔管筒（650）、孔压孔管筒（660）、围压孔活塞杆（670）、孔压孔活塞杆（680）和底板（690）；

围压孔水压力气缸（610）、围压孔活塞杆（670）、围压孔加水气缸（630）、围压孔管筒（650）依次连接；

孔压孔水压力气缸（620）、孔压孔活塞杆（680）、孔压孔加水气缸（640）、孔压孔管筒（660）依次连接；

底板（690）作为水压力加载单元（600）的支撑体；

所述的扭转荷载施加单元（900）包括左连接杆（910）、扭转荷载左半部分（920）、扭转荷载右半部分（94 0）、右连接杆（930）；

扭转荷载左半部分（920）和扭转荷载右半部分（94 0）分别置于桩基压力室单元（200）的两侧；通过其上部设置的左连接杆（910）和右连接杆（930）与上回型支架（111）相连；齿轮（0510）与模型桩（050）的模型桩上帽（051）通过扭转固定螺丝（0511）连接；

扭转荷载左半部分（920）由左气缸（921）、第1左扭转压力传感器（922）、左扭转T字形铁尺（924）和左齿条（925）依次连接构成，扭转左第1位移计（9231）和扭转左第2位移计（9232）分别设置于左扭转T字形铁尺（924）的两端；

扭转荷载右半部分（940）由右气缸（941）、第2右扭转压力传感器（942）、右扭转T字形铁尺（944）和右齿条（945）依次连接构成，扭转右第3位移计（9431）和扭转右第4位移计（9432）分别设置于右扭转T字形铁尺（944）的两端。