[实用新型]地下结构静动力模型试验的通用模型箱

说明书

本实用新型提供一种地下结构静动力模型试验的通用模型箱，包括设置在振动台上表面的通用模型箱，所述通用模型箱由底板、前墙体、后墙体、左墙体及右墙体组成，所述前墙体及后墙体下部采用固定件固定在底板上，所述左墙体和右墙体下部经铰接件铰接在底板上，所述左墙体及右墙体侧部中间均设置有加载板，每个加载板外侧设置有用以进行全动力振动台试验的反力系统。本实用新型结构简单，设计合理，不仅适用于全动力振动台试验，也可应用于静力推覆试验，极大地提高了模型箱的利用率。

技术领域

本实用新型涉及一种地下结构静动力模型试验的通用模型箱。

背景技术

随着公铁路交通基础设施的日益完善和城市地下空间工程的大规模开发，地下结构的动力特性与地震动态响应，已成为学术界与工程界的研究热点问题。除现场调查、理论分析和数值模拟外，物理模型试验方法也是研究地下结构地震动态响应的重要研究手段；而模型箱则是地下结构模型试验中的重要设备之一，对试验结果有重要影响。

振动台（shaking table）动力试验中，通过对台面的多方向激振（水平单向、水平双向、竖向）来模拟真实地震作用，进而带动模型箱及箱内地层与结构产生震动，探讨研究范围内地层与结构的地震动态响应。模型箱侧向刚度实际上反映了研究范围外地层对研究范围内地层与结构的约束作用，因此模型箱的设计应与实际场地条件相适应。对覆盖层较薄以硬岩为主的I、II类场地常采用整体式刚性模型箱，对覆盖层较厚以软土为主的IV类场地层常采用层状剪切箱，对介于二者之间的III类场地可采用拼装式半刚性模型箱。

静力推覆（pushover）试验最初用于地面结构的地震响应研究，即对地面结构逐级施加水平推力来模拟地震作用。近年来亦有学者将该方法引入地下结构的地震响应研究，即对地层施加水平位移使之发生剪切变形来模拟地震作用，进而带动地下结构发生地震响应。因此地下结构的静力推覆试验中，模型箱的主要作用是给地层提供特定的水平位移，使地层发生特定的剪切变形。但目前将地下结构静力推覆试验真正付诸实施的报导还较为少见，静力推覆试验模型箱设计制作方面的报导更是稀缺，传统的模型箱使用不便，造成科研经费的浪费。

实用新型内容

本实用新型对上述问题进行了改进，即本实用新型要解决的技术问题是提供一种地下结构静动力模型试验的通用模型箱，结构简单且使用方便，不仅适用于全动力振动台试验，也可应用于静力推覆试验，极大地提高了模型箱的利用率。

本实用新型的具体实施方案是：提供一种地下结构静动力模型试验的通用模型箱，包括设置在振动台上表面的通用模型箱，所述通用模型箱由底板、前墙体、后墙体、左墙体及右墙体组成，所述前墙体及后墙体下部采用固定件固定在底板上，所述左墙体和右墙体下部经铰接件铰接在底板上，所述左墙体及右墙体侧部中间均设置有加载板，每个加载板外侧设置有用以进行全动力振动台试验的反力系统。

进一步的，所述反力系统包括液压阻尼器和反力墙，所述反力墙与加载板之间经液压阻尼器连接，所述反力墙分别位于振动台两侧。

进一步的，所述通用模型箱还能设置在整体式台座上方，所述整体式台座上方对称设置有一对分别位于通用模型箱两侧的加载系统，每个加载系统均位于整体式台座上方，所述加载系统包括整体式反力墙和液压作动器，每个加载板与整体式反力墙之间经液压作动器连接，用以进行拟静力推覆试验。

进一步的，所述左墙体及右墙体侧面均设有若干均匀交错的横挺和竖挺，用以增强墙体刚度。

进一步的，所述铰接件包括固定套件和旋转轴，所述旋转轴套设在固定件内并与固定件转动配合，所述固定套件安装在底板上，所述左墙体或右墙体下部与旋转轴固定连接。

进一步的，所述加载板材料为橡胶。

进一步的，所述底板上具有若干个螺纹孔。