[发明专利]一种空心变截面单向剪切模型箱

摘要

本发明提供一种空心变截面单向剪切模型箱，所述剪切模型箱由多个质量与刚度协调周期结构自上而下依次叠合而成，所述质量与刚度协调周期结构的水平剖面形状为矩形、竖直剖面为顶部小、底部大的形状，竖直剖面为镂空构造，所述模型箱整体竖直剖面为渐变构造；所述的质量与刚度协调周期结构之间采用滚动式结构和滑动式抗侧移结构连接；所述的剪切模型箱内壁设有消能结构。本发明的空心变截面剪切模型箱可用于单向振动台上，适用于常重力振动台试验和超重力振动台试验，为试验土体提供侧限边界条件，具体的模型尺寸和参数需要根据相应的试验要求而确定。尤其适用于超重力单向振动台试验，特别适用于离心加速度倍数（N≥100）很大、模拟尺度需达到300m的超重力振动台试验。

主权项

1.一种空心变截面单向剪切模型箱，其特征在于：所述剪切模型箱由多个质量与刚度协调周期结构自上而下依次叠合而成，所述质量与刚度协调周期结构的水平剖面形状为矩形，竖直剖面为顶部小、底部大的形状，竖直剖面为镂空构造，所述模型箱整体竖直剖面为渐变构造；所述的质量与刚度协调周期结构之间采用滚动式结构和滑动式抗侧移结构连接；所述的剪切模型箱内壁设有消能结构；所述质量与刚度协调周期结构的短边与模型箱的振动方向垂直，所述短边的上表面布置有滚动式结构和凹槽，为实现所述周期结构与试验土体协同运动的辅助机构，所述的滚动式结构放置在凹槽内并且能够自由滚动，所述短边的下表面为光滑面并与下一层的滚动式结构相接触；所述质量与刚度协调周期结构的长边与所述模型箱的振动方向平行，所述长边的上表面两端布置有滚动式结构和凹槽，中间位置处布置有滑动式抗侧移结构，所述滚动式结构与滑动式抗侧移结构联合作用实现所述周期结构与试验土体的同步运动、抑制多向振动的产生并减少对试验土体产生额外作用力，为实现周期结构与试验土体的协同运动的主要机构，所述滚动式结构放置在凹槽内并且能够自由滚动，所述滑动式抗侧移结构用于实现相邻周期结构的整体刚性连接，提高所述剪切模型箱的整体抗侧移刚度并增强所述剪切模型箱振动的方向性；所述长边的下表面为贯通滑槽；所述质量与刚度协调周期结构相邻结构之间的滑动式抗侧移结构与贯通滑槽一一对应；所述质量与刚度协调周期结构的竖直剖面为镂空构造、所述模型箱整体竖直剖面为渐变构造与滑动式抗侧移结构联合作用实现模型箱质量与刚度的协调；所述质量与刚度协调周期结构和消能结构用于实现模型箱与试验土体的协同运动。