[发明专利]一种桩和地基土的界面力学性能的试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种桩和地基土的界面力学性能的试验装置，包括固定连接在地面(14)上的下部支撑装置(11)，其特征在于，还包括电控系统、竖直反力梁(9)、水平反力梁(8)、试验箱体(2)、试验桩模型(1)、水平推移机构(7)和竖向加载机构(6)；

所述电控系统包括计算机(15)、位移传感器(5)、设置在水平推移机构(7)内的荷载传感器和设置在竖向加载机构(6)内的荷载传感器；计算机(15)分别与水平推移机构(7)的驱动器、竖向加载机构(6)的驱动器、位移传感器(5)、水平推移机构(7)内的荷载传感器和竖向加载机构(6)内的荷载传感器连接；

所述竖直反力梁(9)的数量为两个，且相对设置在下部支撑装置(11)的左右两侧，竖直反力梁(9)的下端均固定连接在地面(14)上，水平反力梁(8)的两端分别与两个竖直反力梁(9)的上端内侧固定连接；

所述试验箱体(2)的上端为敞口式结构，试验箱体(2)的下端与下部支撑装置(11)的上端固定连接，试验箱体(2)的内部装载有试验土体(3)，并于试验土体(3)的上方设置有纵向可移动地穿出试验箱体(2)的上开口端的承载钢板(4)，试验箱体(2)的左右两个侧壁上相对地开设有尺寸与试验桩模型(1)相适配的一对圆孔(16)；

所述试验桩模型(1)横向贯穿试验箱体(2)及试验土体(3)，其两端分别由一对圆孔(16)延伸到试验箱体(2)左右两端的外侧；

所述水平推移机构(7)和位移传感器(5)相对地设置在试验桩模型(1)两端的外侧，水平推移机构(7)具有固定端和相对于固定端可伸缩的伸缩端，水平推移机构(7)的固定端与一个竖直反力梁(9)的内侧固定连接，水平推移机构(7)的伸缩端与试验桩模型(1)的一端固定连接，位移传感器(5)与另一个竖直反力梁(9)的内侧固定连接，且与试验桩模型(1)的另一端相配合；

所述竖向加载机构(6)具有固定端和相对于固定端可伸缩的伸缩端，竖向加载机构(6)的固定端与水平反力梁(8)的下端固定连接，竖向加载机构(6)的伸缩端与承载钢板(4)的上端中心区域固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种桩和地基土的界面力学性能的试验装置，其特征在于，所述试验箱体(2)与下部支撑装置(11)通过连接螺栓A(12)固定连接；下部支撑装置(11)通过连接螺栓B(13)与地面(14)固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种桩和地基土的界面力学性能的试验装置，其特征在于，所述水平推移机构(7)的固定端通过固定板(10)与竖直反力梁(9)固定连接；所述竖向加载机构(6)的固定端通过固定板(10)与水平反力梁(8)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种桩和地基土的界面力学性能的试验装置，其特征在于，所述水平推移机构(7)的中心与试验桩模型(1)同轴心地设置，竖向加载机构(6)的中心与试验箱体(2)的中心位置相对齐地设置。

5.根据权利要求4所述的一种桩和地基土的界面力学性能的试验装置，其特征在于，所述水平推移机构(7)和竖向加载机构(6)均由液压作动器、电磁换向阀和液压泵站组成，其中液压作动器通过电磁换向阀与液压泵站连接，电磁换向阀与计算机(15)连接。