[发明专利]一种全尺寸隧道足尺模型试验装备及试验方法

权利要求书

1.一种全尺寸隧道足尺模型试验装备，其特征在于，包括反力结构和加载设备，所述加载设备与反力结构连接；

所述反力结构包括多个模块构件，通过调整模块构件的长度，及多个模块构件组合形成反力结构。

2.根据权利要求1所述的全尺寸隧道足尺模型试验装备，其特征在于，

所述加载设备通过延长杆与反力结构连接，延长杆与反力结构拆卸连接，且两者之间的角度可调。

3.根据权利要求2所述的全尺寸隧道足尺模型试验装备，其特征在于，所述反力结构在竖直方向上分层设置，在水平方向上，每一层均为闭合环状结构。

4.根据权利要求3所述的全尺寸隧道足尺模型试验装备，其特征在于，所述模块构件包括直线段模块和曲线段模块，直线段模块和曲线段模块拼接组成环状结构。

5.根据权利要求4所述的全尺寸隧道足尺模型试验装备，其特征在于，所述直线段模块为长度可调结构。

6.根据权利要求5所述的全尺寸隧道足尺模型试验装备，其特征在于，所述直线段模块包括多段直线段构件，且相邻直线段构件之间为伸缩连接结构。

7.根据权利要求3所述的全尺寸隧道足尺模型试验装备，其特征在于，各层反力结构之间通过立柱连接，且底层反力结构与地面之间设置有底座。

8.根据权利要求3所述的全尺寸隧道足尺模型试验装备，其特征在于，所述加载设备包括千斤顶及控制系统，且千斤顶加载导致试件变形时，通过加载控制系统实时反馈调整各个千斤顶的荷载，进而模拟隧道变形后地层的抗力作用。

9.根据权利要求8所述的全尺寸隧道足尺模型试验装备，其特征在于，所述延长杆通过快速接头与反力结构连接，所述快速接头与延长杆、反力结构均拆卸连接；

所述快速接头包括固定座和活络端，所述活络端相对于固定座角度可调。

10.一种全尺寸隧道足尺模型试验方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1-9任意一项所述的全尺寸隧道足尺模型试验装备进行试验，其包括以下步骤：

水平放置试验试件；

通过模块构件长度变化及模块构件之间的组合，形成试验试件所需的竖直方向分层、水平方向闭合的反力结构；

试验试件外侧垂直试件弧面安装加载设备，加载设备的千斤顶固定端通过延长杆固定于反力结构，延长杆与反力结构通过快速接头连接；

试验过程中，使千斤顶对隧道试件施加预定试验荷载，模拟预定隧道状态；

千斤顶加载导致试件变形时，通过加载控制系统实时反馈调整各个千斤顶的荷载，进而模拟隧道变形后地层的抗力作用；

当试件变形导致千斤顶偏位时，通过快速接头活络端和底座之间转动进行修正。