[发明专利]模拟波浪荷载作用下临海基坑动态响应模型试验装置

摘要

本发明公开了一种模拟波浪荷载作用下临海基坑动态响应模型试验装置。该装置包括模型箱、支撑钢架、引流斜坡和量测系统。模型箱包括模型箱框架、挡土墙、防波堤和传感器固定支架。引流斜坡包括斜坡框架、斜坡面板、有机玻璃板和减震棒。减震棒支撑于引流斜坡与波浪槽之间；挡土墙上埋设有微型土压力盒；防波堤置于基坑主动侧，防波堤前方悬挂浪高仪；传感器固定支架放置在模型箱底，用于固定孔压计。本发明装置可模拟在不同基坑宽度、挡墙入土深度、防波堤到挡墙的距离、以及不同波浪要素作用下，基坑主动、被动侧土压力以及孔隙水压力的响应。本发明能为波浪荷载作用下临海基坑动态响应问题研究提供有效的试验数据支持，并对理论分析提供帮助。

主权项

一种模拟波浪荷载作用下临海基坑动态响应模型试验装置，该装置置于波浪槽中进行试验，其特征在于，该装置包括模型箱、支撑钢架(12)、引流斜坡和量测系统四个部分；所述量测系统包括微型土压力盒(10)、孔压传感器(11)和浪高仪(19)；所述模型箱由模型箱框架(1)、模型箱底板(2)、模型箱左侧板(3)、模型箱右侧板(4)、钢化玻璃(5)、吊环(6)、挡土墙(7)、防波堤(8)和传感器固定支架(9)组成；所述模型箱框架(1)由铁条焊接而成；所述模型箱底板(2)、模型箱左侧板(3)和模型箱右侧板(4)均由铁板制成并焊接到模型箱框架(1)上；所述钢化玻璃(5)通过结构胶粘贴在模型箱框架(1)上；所述吊环(6)安装在模型箱框架(1)四个角上；所述挡土墙(7)包括铝合金板(7‑1)，铝合金板(7‑1)的两侧中下部分别铆接尼龙板A(7‑2)、尼龙板B(7‑3)，铝合金板(7‑1)的上部固定横截面为L形的角钢(7‑4)，挡土墙(7)通过角钢(7‑4)搁置于模型箱框架(1)顶部，挡土墙(7)和模型箱左侧板(3)通过刚性支撑(18)连接；所述尼龙板A(7‑2)和尼龙板B(7‑3)上均钻有圆形孔洞，圆形孔洞内安置微型土压力盒(10)；所述防波堤(8)横截面为一直角梯形，由有机玻璃板材通过玻璃胶形成整体，搁置在海床上，海床由土样在模型箱内按设计要求填筑而成；所述防波堤(8)前方水域悬挂浪高仪(19)；所述传感器固定支架(9)由圆柱形细长铁杆点焊于正方形薄铁板中央，放置于模型箱底板(2)上的不同位置，所述传感器固定支架(9)上车有凹槽，凹槽上安置孔压传感器(11)；所述支撑钢架(12)由方钢焊接而成，放置在模型箱底部；所述支撑钢架(12)上部安装吊环；所述引流斜坡由斜坡框架(14)、斜坡面板(15)、两块有机玻璃板(16)以及减震棒(17)组成；所述斜坡框架(14)由铁块和铁条焊接而成；所述斜坡面板(15)为一整块铁板，焊接在斜坡框架(14)上，与水平面成1:5～10的斜坡；所述有机玻璃板(16)与斜坡框架(14)铆接，两块有机玻璃板(16)之间通过连接铁条(20)铆接相连；所述减震棒(17)由减震棒主体(17‑1)和尼龙帽(17‑2)组成，减震棒主体(17‑1)一端削去2厘米长半圆柱，用于卡住有机玻璃板(16)，另一端与圆柱形尼龙帽(17‑2)相连，抵住波浪槽，减震棒(17)用于稳定引流斜坡，防止引流斜坡在引导波浪时产生抖动；所述模型箱右侧板(4)与模型箱顶部之间具有矩形开口，所述引流斜坡与模型箱通过矩形开口连通。