[发明专利]一种用于边坡振动台模型试验的多功能装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于边坡振动台模型试验的多功能装置及方法，属于岩土工程领域。该装置由多功能模型箱和可调节型位移测量架组成，多功能模型箱包括模型箱带“U”形把手钢板、模型箱可调节框箱、模型箱钢架、模型箱透明钢化玻璃、模型箱钢架固定杆和模型箱背部钢板，可调节型位移测量架包括位移测量架钢立架、位移测量架横向钢跨梁、位移测量架竖向钢跨梁和位移测量架可移动钢杆。该方法包括组装多功能模型箱、砌筑边坡模型、吊装多功能模型箱、组装可调节型位移测量架、调试设备和加载地震波，采用本发明的装置及方法可与现有设备无障碍配套使用，具有可视化、可调节、结构紧凑、操作灵活和适用范围广等设计优点。

技术领域

本发明属于岩土工程领域，涉及一种用于边坡振动台模型试验的多功能装置及方法。

背景技术

通常而言，采用室内振动台模型试验是探究地震荷载作用下边坡岩土体损伤破坏演化过程的有效途径，其能够直观地反映边坡岩土体的变形破坏特征。模型箱是边坡振动台模型试验的重要设备，传统型模型箱大多体积较大、不便移动，且模型箱箱壁大多由非透明金属板相互焊接而成，不便实时观察地震荷载施加过程中边坡岩土体损伤破坏演化过程；同时，位移测量配套装置大多活动性较差，难以精确测定边坡指定位置的变形。因此，有必要采用一种同时兼备可视化、可调节、结构紧凑、操作灵活和适用范围广等设计优点且配套有位移测量架的多功能边坡振动台模型试验装置及方法，以便灵活地拆装模型箱、便捷地砌筑边坡模型和精确地测定坡体位移等，进一步完善现有岩土工程领域中有关边坡振动台模型试验的装置及方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于边坡振动台模型试验的多功能装置及方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于边坡振动台模型试验的多功能装置，包括多功能模型箱和可调节型位移测量架。其中，多功能模型箱包括模型箱带“U”形把手钢板、模型箱可调节框箱、模型箱钢架、模型箱透明钢化玻璃、模型箱钢架固定杆和模型箱背部钢板；可调节型位移测量架包括位移测量架钢立架、位移测量架横向钢跨梁、位移测量架竖向钢跨梁和位移测量架可移动钢杆。

可选的，所述模型箱带“U”形把手钢板是焊接于模型箱底部的矩形长钢板，钢板四周一定间隔布置等直径螺孔，长边方向每侧各焊接两个“U”形把手以便于搬运和吊装多功能模型箱，模型箱带“U”形把手钢板与振动台台面通过高强度螺栓紧密地连接为一体，以保证多功能模型箱与振动台台面同步振动；

所述模型箱可调节框箱是由矩形钢板通过焊接组合而成的内空型长方体框架结构，包括两种类型，一种直接与模型箱带“U”形把手钢板焊接为一体，其上下面为敞口，而上面长边两侧焊接有长条矩形钢板且钢板一定间隔布置等直径螺孔，一种通过高强度螺栓与焊接好的框箱紧密地连接为一体，其上下面为敞口，上下面长边两侧焊接有长条矩形钢板且钢板一定间隔布置等直径螺孔；

所述模型箱钢架是由等边角钢通过焊接组合而成的梯形框架结构，其中部焊接等边角钢连接左右两侧以起加固作用，角钢左侧两边、角钢右侧一边和角钢下侧一边一定间隔布置等直径螺孔，模型箱钢架与模型箱可调节框箱通过高强度螺栓紧密地连接为一体；

所述模型箱透明钢化玻璃是连接于模型箱钢架内侧的梯形可视化钢化玻璃板，分为上中下三块且整体拼合后成梯形，其左右两侧一定间隔布置等直径螺孔，同时上下两块模型箱透明钢化玻璃中间位置开孔以用于接出埋设的传感器引线，模型箱透明钢化玻璃与模型箱钢架通过高强度螺栓紧密地连接为一体；

所述模型箱钢架固定杆是用于连接左右两侧模型箱钢架的圆柱形钢棒，其两端含一定长度的螺纹，模型箱钢架固定杆穿过模型箱钢架最上方螺孔后通过高强度螺栓紧密地连接为一体起加固作；

所述模型箱背部钢板是连接于模型箱背部的矩形长钢板，其长边两侧一定间隔布置等直径螺孔以用于连接模型箱钢架，模型箱背部钢板与模型箱钢架通过高强度螺栓紧密地连接为一体。