[实用新型]一种用于悬浮隧道模型的管段连接结构

说明书

本实用新型涉及一种用于悬浮隧道模型的管段连接结构，其包括接头，接头用于将管段连接形成模型；接头这样设置：接头的抗弯刚度大于或等于管段抗弯刚度的0.95倍，且小于或等于管段抗弯刚度的1.05倍；或：接头的轴向抗拉强度大于或等于管段轴向抗拉强度的0.95倍，且小于或等于管段轴向抗拉强度的1.05倍。本实施例提供的用于悬浮隧道模型的管段连接结构能够将管段连接形成模型。使用与管段抗弯刚度接近的接头，可以较好地避免接头本身对模型整体的抗弯刚度产生明显的影响。若需要进行模型的轴向抗拉实验，则换用与管段的轴向抗拉强度接近的接头。这种设置使得能够通过较短的管段拼接形成较长的模型，降低实验成本。

技术领域

本实用新型涉及悬浮隧道物理模型实验领域，特别是一种用于悬浮隧道模型的管段连接结构。

背景技术

现今国内外对于悬浮隧道的研究，局限于数学预测模型与二维水槽试验，这些研究不能完整获得悬浮隧道的真实物理响应规律，开展悬浮隧道相关三维物理模型试验是极有必要且有意义的。此前，未见悬浮隧道三维物理模型试验构想，关于三维模型的制作更是空白，建立精确可靠的三维弹性模型管道，是开展悬浮隧道三维物理模型试验的基本条件，而此前相关研究几乎为零。

实用新型内容

现有技术中并没有开展悬浮隧道三维模型试验的相关经验可借鉴。发明人在实现本发明的过程中发现，模型与原型完全的弹性相似是难以实现的，而悬浮隧道主要关注外力作用下的挠度变化，故可以通过常见的工程材料(如304不锈钢)，提供模型的抗弯刚度，使模型与原型满足抗弯刚度相似，从而认为模型与原型之间弹性相似。然后通过其他材料或结构解决模型的尺寸相似和重力相似的问题。但要模拟悬浮隧道的长度，需要准备较长的304不锈钢管道或杆件，在生产中，长管道或长杆件的加工难度较大、成本高，会导致实验成本过高，另一方面，过长管道或杆件的加工精度低、误差大，难以保证实验的高精度要求。

为了降低实验成本、方便模型运输安装、保证精度可控以及使悬浮隧道模型能够基本满足与设计原型的弹性相似，本实用新型提供了一种用于悬浮隧道模型的管段连接结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于悬浮隧道模型的管段连接结构，包括接头，接头用于将管段连接形成模型；

接头这样设置：

接头的抗弯刚度大于或等于管段抗弯刚度的0.95倍，且小于或等于管段抗弯刚度的1.05倍；

或：

接头的轴向抗拉强度大于或等于管段轴向抗拉强度的0.95倍，且小于或等于管段轴向抗拉强度的1.05倍。

本实用新型提供的用于悬浮隧道模型的管段连接结构，通过连接结构将多个管段连接形成模型。通过使用与管段抗弯刚度接近的接头，可以较好地避免接头本身对模型整体的抗弯刚度产生明显的影响。若需要进行模型的轴向抗拉实验，则换用与管段的轴向抗拉强度接近的接头。这种设置使得能够通过较短的管段拼接形成较长的模型，能够降低实验成本，另外，管段与管段连接处的抗弯刚度或抗拉强度也能够与管段保持基本一致，有利于得到更加准确的实验结果。另外，发明人发现，当接头的抗拉强度与管段的抗拉强度基本一致时，接头对模型整体的抗弯刚度的影响在实验允许的范围内，因此，使接头与管段的抗拉强度保持基本一致，也可以使模型满足与原型的弹性相似。

作为本实用新型的优选方案，接头包括第一连接段和第二连接段，第一连接段用于与其中一个管段相连，第二连接段用于与另一个管段相连。

作为本实用新型的优选方案，接头呈中空的圆柱套筒结构，第一连接段靠近于接头的一端，第二连接段靠近于接头的另一端，第一连接段包括螺纹，第二连接段包括螺纹。通过上述结构，接头与管段通过螺纹相连，便于连接和拆卸。