[实用新型]挡土墙墙背土压力试验装置

说明书

本实用新型涉及土木工程技术领域。本实用新型公开了一种挡土墙墙背土压力试验装置，包括箱体，所述箱体具有两个正对的面，其中一个面为固定的挡板，另一个面为可移动的刚性挡墙；所述刚性挡墙与挡板相对面安装有土压力传感器；所述刚性挡墙背面安装有水平方向加力系统和应力位移反馈系统，所述水平方向加力系统用于推动刚性挡墙沿水平方向移动，所述应力位移反馈系统用于采集刚性挡墙位移距离、土压力传感器数据和水平方向加力数据；所述刚性挡墙背面连接有抗倾覆系统，所述抗倾覆系统用于保持刚性挡墙始终与挡板平行并处于挡板正对面，防止刚性挡墙发生非平动现象。本实用新型满足荷载作用下墙体的严格平动模式，能够实现墙体各种土压力测试。

技术领域

本实用新型涉及土木工程技术领域，特别涉及挡土墙结构设计技术，具体涉及一种挡土墙墙背土压力试验装置。

背景技术

挡土墙墙背土压力试验装置,是一种可用于研究不同因素(墙体位移、填土性质、墙体高度等)对挡土墙墙背的非极限与极限土压力影响的试验装置。

挡土墙墙背土压力分析是个经典的土力学问题，土压力大小与分布模式直接影响着挡墙结构设计的合理性。

传统的朗肯、库仑土压力理论因其计算的简便性被广泛运用，均基于墙后的土体处于极限平衡状态这一前提。实际上，土压力从静止状态到极限状态是一个渐变的过程，在非极限状态下，墙体所受的土压力即为非极限土压力。实际工程中，对极限和非极限土压力研究都具有重要意义。

土压力不仅与墙后填土高度有关，还与挡墙位移、填土性质、墙背粗糙程度等多种因素有关。在室内模型试验中，若同时考虑多种影响土压力的因素，其相关试验模型箱的设计就会变得复杂。同时，随着墙体位移的不同，土压力存在主动、静止、被动三种不同的状态。目前，国内外相关学者通过自制的模型箱，往往只能探究静止到主动极限状态或者静止到被动极限状态发展过程的土压力。因此，常见的土压力试验模型箱存在功能单一、试验效率低的缺点。

有鉴于此，设计出功能全面的土压力测试模型箱，既可反映填土性质、墙体高度、墙体位移等这些土压力主要影响因素，又可实现主、被动状态的非极限土压力测试，具有提高试验效率、便于实际操作的重要意义。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种挡土墙墙背土压力试验装置，以解决现有技术试验模型箱存在功能单一、试验效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型具体实施方式的一个方面，提供了一种挡土墙墙背土压力试验装置，其特征在于，包括箱体，所述箱体具有两个正对的面，其中一个面为固定的挡板，另一个面为可移动的刚性挡墙；所述刚性挡墙与挡板相对面安装有土压力传感器；所述刚性挡墙背面安装有水平方向加力系统和应力位移反馈系统，所述水平方向加力系统用于推动刚性挡墙沿水平方向移动，所述应力位移反馈系统用于采集刚性挡墙位移距离、土压力传感器数据和水平方向加力数据；所述刚性挡墙背面连接有抗倾覆系统，所述抗倾覆系统用于保持刚性挡墙始终与挡板平行并处于挡板正对面，防止刚性挡墙发生非平动现象。

在某些实施例中，所述非平动现象包括上移、旋转倾覆及翻转倾覆。

在某些实施例中，所述抗倾覆系统包括型钢构成的两个相同的等腰直角三角形框架；所述两个等腰直角三角形框架的直角边分别焊接在刚性挡墙底部两边，并通过一根导杆联结在一起，所述导杆两端布置滚珠轴承，所述滚珠轴承限定在槽钢轨道中平动。

在某些实施例中，所述土压力传感器有L个，L为整数，L≥2。

在某些实施例中，所述土压力传感器分布成N×M的矩阵，N、M均为整数，N×M＝L。

在某些实施例中，所述箱体为立方体，所述两个相对面为立方体的两个端面。

在某些实施例中，所述箱体由型钢焊接成的框架构成主体，底面铺设钢板，顶面为填土工作面，两个侧面镶嵌钢化玻璃。