[实用新型]一种振动台试验土箱

说明书

本实用新型提供了一种振动台试验土箱，包括刚性底板，刚性底板上固定设置有刚性侧壁，刚性侧壁围成的腔体内自下而上设置有至少两层柔性内壁，相邻的两层柔性内壁之间通过连接铰互相连接，柔性内壁和连接铰都通过弹簧与刚性侧壁连接。本实用新型保证了试验过程中土体内的水不会溢出或渗出，避免试验过程中溢水或渗水造成的安全问题。

技术领域

本实用新型涉及土木、水利及岩土试验的技术领域，更具体地，涉及一种振动台试验土箱。

背景技术

振动台试验中，为有效模拟土体环境，通常在振动台试验当中采用试验土箱模拟土体环境。不过，由于振动台台面尺寸及载重限制，土箱尺寸一般不会太大，但是，有限范围内的土体无法精确模拟无限空间，因此，振动台试验通常会对试验土箱采用特定的边界措施或采用专用的试验土箱。现有的专用土箱中，等效剪切梁土箱与三维层状剪切模型土箱使用较多。等效剪切梁土箱侧边界由多层金属环和橡胶环组成，二者交替排布并用胶结材料连接，利用橡胶的柔性和金属环的刚性有效模拟场地的边界效应和反力。三维层状剪切模型土箱采用铝合金框架弯曲成为圆形叠合而成，层与层间的框架由三向移动支撑件连接，层间预留空隙，以保证框架间相互独立运动，其可更加准备的模拟砂土液化等地基土体大变形情况。

上述土箱虽可在一定程度上有效模拟土动力及土结构相互作用的环境，不过仍存在以下问题：首先，上述两试验土箱均为层状拼装组成，层与层之间的密封问题较大，若密封工艺不到位，则易发生渗水、漏水现象，不但影响试验结果，还会造成一定的安全隐患；其次，上述两土箱均为柔性结构，其吊装通常需要设置固定吊点或设置吊架，影响吊装的灵活度与经济性；并且，上述土箱一旦完成制作，必然只能针对某个或某类土体，试用范围受到影响；此外，三维层状剪切模型土箱的连接件部位要求较高，土箱建造的成本较高。

因此，现有技术中亟需一种防水性能、吊装性能良好，成本低廉，且适应各种均质土、分层土的模拟的振动台试验土箱。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种能够保证严格防水和安全高效吊装，并可以灵活模拟各类土体的振动台试验土箱。

为实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：

一种振动台试验土箱，包括刚性底板，所述刚性底板上固定设置有刚性侧壁，所述刚性侧壁围成的腔体内自下而上设置有至少两层柔性内壁，相邻的两层所述柔性内壁之间通过连接铰互相连接，所述柔性内壁和所述连接铰都通过弹簧与所述刚性侧壁连接。

所述柔性内壁共有三层。

所述刚性侧壁由整体刚性面板制成，所述整体刚性面板的底部与所述刚性底板焊接。

每层所述柔性内壁由四块钢材面板围合而成。

所述刚性底板的厚度为5～8cm。

所述刚性侧壁的厚度3～6cm。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：试验土箱采用刚性底板与刚性侧壁，均采用整体钢板或钢架面板，且均为刚性连接，保证了土箱的整体性，在吊装过程中，吊点的选取与吊装过程更加安全高效；由于刚性底板与刚性侧壁相互之间均为焊接，保证了试验过程中土体内的水不会溢出或渗出，避免试验过程中溢水或渗水造成的安全问题；内部的柔性内壁、弹簧可根据土层数量、物理参数等进行灵活调节，均质土、分层土均可模拟，实现了对不同试验要求的高灵活性；该试验土箱结构简单，易于操作与制作。

附图说明

图1是振动台试验土箱剖视图。

图2是图1的俯视图。

图3振动台试验土箱在试验过程中的剖视图。

附图标记：1、刚性底板；2、刚性侧壁；3、柔性内壁；4、连接铰；5、弹簧；6、表层土体；7、深层土体；8、底层土体。