[发明专利]一种超大型深部工程灾害物理模拟设施的三维加载结构

权利要求书

1.一种超大型深部工程灾害物理模拟设施的三维加载结构，其特征在于：包括水平向超大型反力框架、竖直向超大型反力框架、第一阵列分布式液压作动器组、第二阵列分布式液压作动器组、第三阵列分布式液压作动器组、第四阵列分布式液压作动器组、第五阵列分布式液压作动器组、线列分布式液压作动器组及超长行程举升锁紧液压缸；所述竖直向超大型反力框架包括反力顶板、支撑立柱及反力底座；所述水平向超大型反力框架采用外圆内方的环形结构，水平向超大型反力框架固定安装在大型混凝土基坑安装槽内，水平向超大型反力框架的上表面与地面相平齐；所述竖直向超大型反力框架位于水平向超大型反力框架的内侧；所述反力底座位于反力顶板正下方，反力底座与反力顶板之间通过均布的四根支撑立柱固定连接；所述支撑立柱为空心结构，支撑立柱内部穿装有预应力拉杆，反力顶板、支撑立柱及反力底座之间通过预应力拉杆并由高强螺母提供预紧力实现三者的紧固连接；所述超长行程举升锁紧液压缸数量为四根，四根超长行程举升锁紧液压缸均布设置在水平向超大型反力框架与反力顶板之间；所述超长行程举升锁紧液压缸的缸筒内嵌固定在水平向超大型反力框架内部，超长行程举升锁紧液压缸的活塞杆朝上与反力顶板固定连接；所述第一阵列分布式液压作动器组布设在反力顶板下表面；所述第二阵列分布式液压作动器组、第三阵列分布式液压作动器组、第四阵列分布式液压作动器组及第五阵列分布式液压作动器组分别布设在水平向超大型反力框架的内方表面，第二阵列分布式液压作动器组与第四阵列分布式液压作动器组正对分布，第三阵列分布式液压作动器组与第五阵列分布式液压作动器组正对分布；所述线列分布式液压作动器组内嵌在反力底座上表面中部，线列分布式液压作动器组的加载面与反力底座上表面相平齐。

2.根据权利要求1所述的一种超大型深部工程灾害物理模拟设施的三维加载结构，其特征在于：所述水平向超大型反力框架采用八段拱形梁拼接而成，在水平向超大型反力框架的外圆周表面缠绕有预应力碳纤维，预应力碳纤维的缠绕预紧力不小于水平向超大型反力框架工作载荷的1.5倍。

3.根据权利要求2所述的一种超大型深部工程灾害物理模拟设施的三维加载结构，其特征在于：所述第一阵列分布式液压作动器组、第二阵列分布式液压作动器组、第三阵列分布式液压作动器组、第四阵列分布式液压作动器组及第五阵列分布式液压作动器组中心处的单体液压作动器均采用穿心式液压作动器，且穿心式液压作动器的活塞杆采用双出杆空心结构。

4.根据权利要求3所述的一种超大型深部工程灾害物理模拟设施的三维加载结构，其特征在于：在所述水平向超大型反力框架的圆周均布开设有四处开挖孔道，四处开挖孔道分别与第二阵列分布式液压作动器组、第三阵列分布式液压作动器组、第四阵列分布式液压作动器组及第五阵列分布式液压作动器组中心处的穿心式液压作动器同轴分布。

5.根据权利要求4所述的一种超大型深部工程灾害物理模拟设施的三维加载结构，其特征在于：在所述反力顶板的中心处开设有钻井孔道，钻井孔道与第一阵列分布式液压作动器组中心处的穿心式液压作动器同轴分布2。

6.根据权利要求5所述的一种超大型深部工程灾害物理模拟设施的三维加载结构，其特征在于：所述超长行程举升锁紧液压缸还作为竖直向超大型反力框架的随动对中液压作动器使用；在所述支撑立柱与水平向超大型反力框架之间设置有减摩滑套；所述超长行程举升锁紧液压缸配置有蓄能器和电子压力阀，电子压力阀用于动态调整蓄能器内的压力，使蓄能器内的压力与竖直向超大型反力框架的自重力始终保持动态平衡。