[发明专利]松散介质中圆筒侧压力测试的模型试验装置及方法

摘要

本发明提供一种松散介质中圆筒侧压力测试的模型试验装置及方法，所述装置包括：精确控制位移方向的定向底盘、T形弧片拼接圆筒结构、中段设置倒置圆台的中心控制轴、用于封盖缝的橡胶带以及用于减小接触面摩擦的滑动滚轮；所述方法基于所述装置。本发明可以实现以较小的竖向加载力产生N倍竖向加载值的水平推力，且保证沿径向均匀分布；可以将微小的径向位移放大N倍进行测量；可以测取较大直径圆筒结构的主动、被动极限土压力，验证松散介质轴对称极限平衡理论；可以模拟圆形基坑、矿山立井、公路立井等圆筒结构在施工过程中的土压力变化规律，为工程设计与支护提供依据。

主权项

1.一种松散介质中圆筒侧压力测试的模型试验装置，其特征在于，包括：用于控制加载位移与加载力的中心控制轴，拼接圆筒，用于精确控制位移方向的定向底盘，用于封盖缝隙的封缝橡胶带，滑动滚轮，以及微型土压力传感器；所述中心控制轴分为上、中、下三段，其中：中心控制轴上段和中心控制轴下段均为圆柱体，中心控制轴中段为一倒置圆台；所述拼接圆筒由多个T型弧片等间距拼接而成，每个T型弧片均由弧片单元和平面内撑板组成T形结构；所述定向底盘由内撑板滑道盘、中心柱筒、环形盖板和固定底板组成，其中：内撑板滑道盘由多个弧边梯形等间距拼接而成，平面内撑板分别插入在内撑板滑道盘的多个弧边梯形等间距间隙内，固定底板的中心位置设置中心柱筒，并在中心柱筒的顶端设置环形盖板，中心控制轴下段插入在中心柱筒内；所述封缝橡胶带包括环形波纹橡胶带和直条状橡胶带，其中：环形波纹橡胶带的内侧与所述拼接圆筒底部侧壁牢固粘结、外侧与所述固定底板牢固粘结，直条状橡胶带的波纹段两侧分别与相邻所述T形弧片的弧片单元的外壁牢固粘结；所述内撑板滑道盘、中心控制轴中段的倒置圆台、固定底板、环形盖板的各个接触面上均采用所述滑动滚轮接触联接；所述微型土压力传感器分布在所述T型弧片的弧片单元上。