[发明专利]抗震试验用的隧道衬砌式双反力墙结构装置及制备方法

说明书

在废弃隧道结构的四周设置隧道岩石锚杆群，直墙拱衬砌式双反力墙框架结构嵌入原有隧道结构之中，隧道岩石锚杆群锚固于直墙拱衬砌式双反力墙框架结构之内，直墙拱衬砌式双反力墙框架结构由反力底板、竖直反力墙和顶部拱圈构成，抗震试验构件固定在直墙拱衬砌式双反力墙框架结构的反力底板之上，左右两个水平千斤顶通过斜拉吊索悬挂在两侧竖直反力墙之上，在竖直反力墙的顶部设置多道钢结构反力梁，在钢结构反力梁和顶部拱圈之间设置多个钢结构小立柱，在抗震试验构件之上放置竖向千斤顶，竖向千斤顶传力于钢结构反力梁，启动水平千斤顶，进行低周反复水平荷载试验，具有构造简单、建造速度快、节能环保、水平荷载试验吨位大和造价低等优点。

技术领域

本发明属于土木工程领域，涉及一种反力墙结构，具体涉及一种抗震试验用的隧道衬砌式双反力墙结构装置及制备方法。

背景技术

采用反力墙结构，进行水平低周反复水平荷载试验法是建筑结构抗震性能试验研究的主要方法，可获取滯回曲线、骨架曲线、延性系数、耗能能力和恢复力特性等抗震性能指标，从而，进行建筑结构的抗震性能评估。

进行大比例建筑结构模型或足尺寸构件的抗震性能试验，必须有大型反力墙作为支撑，利用大型反力墙可以开展结构和部件的二维伪拟动力抗震试验研究。

建筑结构抗震性能试验的大型反力墙结构装置主要包括型钢混凝土反力墙结构、钢结构反力架、反力底板结构和MTS千斤顶等，大型反力墙结构系统造价昂贵，建设投资巨大。不便于普通高校和研究所配备。

由于历史原因，有大量的隧道和军事洞库被废弃，进行二次开发利用，可以利用废弃隧道和军事洞库的坚固墙壁，建造抗震试验用的隧道衬砌式双反力墙结构装置，经济实惠，节能环保。

本发明利用废弃隧道和军事洞库，设置嵌入隧道四周墙壁的直墙拱衬砌式双反力墙框架结构，直墙拱衬砌式双反力墙框架结构由反力底板、竖直反力墙和顶部拱圈构成，抗震试验构件固定在直墙拱衬砌式双反力墙框架结构的反力底板结构之上，左右两个MTS水平千斤顶通过斜拉吊索悬挂在两侧竖直反力墙之上，在竖直反力墙的顶部设置多道钢结构反力梁，在钢结构反力梁和顶部拱圈之间设置钢结构小立柱，在抗震试验构件上放置竖向千斤顶，竖向千斤顶传力于钢结构反力梁，启动MTS水平千斤顶，进行低周反复水平荷载试验。

抗震试验用的隧道衬砌式双反力墙结构装置具有构造简单、建造速度快、节能环保、水平荷载试验吨位大和造价低等优点，利用废弃隧道和军事洞库坚固墙壁的免费反向推力，大幅度降低了水平低周反复水平荷载试验设备的基建费用，可低成本建成面向全国科研单位的建筑构件抗震性能试验基地，减缓大型反力墙抗震试验研究排队的紧张局面，降低建筑结构抗震性能试验研究的费用。

发明内容

技术问题：利用利用废弃隧道和军事洞库的坚固墙壁，本发明提供一种构造简单、建造速度快、节能环保、水平荷载试验吨位大和造价低等优点的抗震试验用的隧道衬砌式双反力墙结构装置，设置嵌入隧道四周墙壁的直墙拱衬砌式双反力墙框架结构，抗震试验构件固定在反力底板上，顶部设置竖向千斤顶，两侧安装MTS水平千斤顶，进行低周反复水平荷载抗震性能试验研究。

技术方案：本发明的一种抗震试验用的隧道衬砌式双反力墙结构装置，包括原有隧道结构、隧道岩石锚杆群、直墙拱衬砌式双反力墙框架结构、抗震试验构件、地锚系统、水平千斤顶加载系统、反力梁系统和竖向千斤顶加载系统，其特征在于：原有隧道结构的四周设置隧道岩石锚杆群，直墙拱衬砌式双反力墙框架结构的四周嵌入原有隧道结构之中，隧道岩石锚杆群锚固于直墙拱衬砌式双反力墙框架结构之内，所述的直墙拱衬砌式双反力墙框架结构由反力底板、竖直反力墙和顶部拱圈构成，抗震试验构件通过地锚系统固定在直墙拱衬砌式双反力墙框架结构的反力底板之上，水平千斤顶加载系统布置在抗震试验构件的左右两侧，水平千斤顶加载系统固定在直墙拱衬砌式双反力墙框架结构的竖直反力墙之上，反力梁系统设置在直墙拱衬砌式双反力墙框架结构的上部，在抗震试验构件和反力梁系统之间设置有竖向千斤顶加载系统。