[发明专利]一种扩底桩基础的耦合加载模型试验装置及使用方法

权利要求书

1.一种扩底桩基础的耦合加载模型试验装置，其特征在于，包括两个支架(3)，两个支架(3)分别固定在模型箱(1)顶端两侧，支架(3)之间横置支架横梁(16)，支架横梁(16)的两端分别固定在两个支架(3)上；

支架横梁(16)下方悬吊竖向加载顶板(14)，竖向加载顶板(14)相对支架横梁(16)能上下移动，竖向加载顶板(14)下方固定悬吊竖向加载底板(12)，竖向加载底板(12)的底面和牛眼万滑轮(11)接触，牛眼万滑轮(11)在风电模型塔筒(10)的顶部；

支架横梁(16)侧面固定扁钢带(17)的一端，扁钢带(17)里侧安装第一定滑轮(18)，在支架(3)外侧固定第二定滑轮(20)，在竖向加载顶板(14)的底面固定竖向加载装置的一端，竖向加载装置绕过第一定滑轮(18)和第二定滑轮(20)，竖向加载装置的另一端置于支架(3)外侧；

在支架(3)里侧固定液压缸(5)，在液压缸(5)内设置作动杆(7)一端，作动杆(7)的另一端连接拉压力传感器(8)的一端，拉压力传感器(8)的另一端安装连接杆(9)的一端，连接杆(9)的另一端固定在风电模型塔筒(10)的轴面上，拉压力传感器(8)与控制系统连接；

风电模型塔筒(10)的底部置于模型箱(1)内，风电模型塔筒(10)底部与基础承台(26)固定连接，基础承台(26)底部固定扩底基桩(27)。

2.根据权利要求1所述的一种扩底桩基础的耦合加载模型试验装置，其特征在于，支架横梁(16)和竖向加载顶板(14)用若干滑杆(15)连接，滑杆(15)的一端固定在支架横梁(16)上，竖向加载顶板(14)能在滑杆(15)上滑动。

3.根据权利要求1所述的一种扩底桩基础的耦合加载模型试验装置，其特征在于，竖向加载底板(12)和竖向加载顶板(14)用若干立杆(13)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种扩底桩基础的耦合加载模型试验装置，其特征在于，在竖向加载顶板(14)的底面固定钢丝绳(19)的一端，钢丝绳(19)绕过第一定滑轮(18)和第二定滑轮(20)，钢丝绳(19)的另一端连接托盘(22)，托盘(22)用来盛放砝码(23)。

5.根据权利要求1所述的一种扩底桩基础的耦合加载模型试验装置，其特征在于，两个支架(3)之间横置可调节反力架(24)，可调节反力架(24)的两端分别固定在两个支架(3)上。

6.根据权利要求1所述的一种扩底桩基础的耦合加载模型试验装置，其特征在于，第一定滑轮(18)的底端与第二定滑轮(20)的顶端处于同一水平线。

7.根据权利要求1所述的一种扩底桩基础的耦合加载模型试验装置，其特征在于，模型箱(1)包括角钢(29)搭建的框架以及钢板(28)，钢板(28)填充框架的底面和侧面，并焊接在角钢(29)上。

8.根据权利要求1所述的一种扩底桩基础的耦合加载模型试验装置，其特征在于，连接杆(9)的一端通过弧形加载端卡接在风电模型塔筒(10)的轴面上，风电模型塔筒(10)底部设有圆盘，圆盘和基础承台(26)通过螺丝(25)连接。

9.根据权利要求1所述的一种扩底桩基础的耦合加载模型试验装置，其特征在于，液压缸(5)的底板(6)通过卡扣(4)固定在支架(3)上。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种扩底桩基础的耦合加载模型试验装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

添加砝码(23)，通过竖向加载装置将竖向推进力传递到竖向加载底板(12)，在竖向加载底板(12)向下的推进力作用下对扩底基桩(27)进行施力；

按照控制系统的指令，对作动杆(7)进行伸缩控制，在液压缸(5)水平推进力作用下对扩底基桩(27)进行施力，并通过拉压力传感器(8)传回的压力数据与控制系统指令联合控制输出荷载大小。