[发明专利]一种振动台试验模型箱边界层

说明书

本发明公开了一种振动台试验模型箱边界层，所述边界层包括设置在模型箱内壁的海绵橡胶板以及设置在海绵橡胶板内侧的泡沫板，所述海绵橡胶板由设置在模型箱端壁的端壁海绵橡胶板和设置在模型箱侧壁的侧壁海绵橡胶板组成，所述泡沫板由端壁泡沫板和侧壁泡沫板组成。本发明基于场地的相对位移是地下结构破坏的主要原因，在开展振动台模型试验中，在模型箱边界上设置由不同材料组成复合材料边界层，既能允许模型整体发生一定位移量，又能减小地震波对模型的边界效应，从而保证振动台模型试验结果的可靠性。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，尤其涉及一种用于振动台模型试验的模型箱边界层。

背景技术

振动台试验是地下工程结构地震响应研究的重要手段之一，试验时需要模拟的对象除结构本身外，还需模拟结构周边的地层，因此需要在振动台上增加能够传递振动作用到试验对象的装置—模型箱。振动台试验将试验对象—结构及地层模型—置于模型箱中，是一种等效的方式。

近年来，各国学者都在不断开展振动台模型试验，如何能有效模拟地震荷载作用下模型破坏特征，是一个具有挑战的课题，各国学者就模型箱边界层开展了研究。但是开展的振动台试验效果不理想，可靠性不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种振动台试验模型箱边界层，既能进一步减小模型箱边界效应，又能允许模型围岩发生一定的位移，更加真实模拟现场围岩的变形特征，以提高振动台模型试验结果的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种振动台试验模型箱边界层，所述边界层由设置在模型箱内壁的海绵橡胶板，以及设置在海绵橡胶板内侧的泡沫板组成，所述海绵橡胶板由设置在模型箱端壁的端壁海绵橡胶板和设置在模型箱侧壁的侧壁海绵橡胶板组成，所述泡沫板由端壁泡沫板和侧壁泡沫板组成。

进一步的，所述端壁泡沫板和侧壁泡沫板厚度相同。

进一步的，所述端壁泡沫板和侧壁泡沫板厚度在8～15cm。

进一步的，所述端壁海绵橡胶板的厚度为4～6cm，侧壁海绵橡胶板的厚度为4～6cm。

进一步的，所述泡沫板与海绵橡胶板的厚度比为2:1。

进一步的，所述泡沫板密度为12-20kg/m³。

进一步的，所述海绵橡胶板密度为4-8kg/m³。

进一步的，在所述泡沫板内侧设置一层聚氯乙烯塑料薄膜。

研究表明，场地的相对位移是地下结构破坏主要因素，尤其是隧道工程。但现有技术往往设置单一材料模型箱边界层，其主要目的是为了减小地震波的反射，而忽视了模型的相对位移是模型结构破坏主要因素，因此导致振动台试验结果的可靠性不高。

本发明基于场地的相对位移是地下结构破坏的主要原因，在开展振动台模型试验中，在模型箱边界上设置由不同材料组成复合材料边界层，既能允许模型整体发生一定位移量，又能减小地震波对模型的边界效应，从而保证振动台模型试验结果的可靠性。本发明主要应用振动台模型试验研究，可广泛用于岩土边坡、隧道变形破坏机理的研究。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个具体实施方式的模型箱结构示意图；

图2是波在模型箱体内传播示意图；