[实用新型]基于模型箱的水平双向循环荷载加载装置有效

专利信息
申请号: 201721509964.4 申请日: 2017-11-11
公开(公告)号: CN207499007U 公开(公告)日: 2018-06-15
发明(设计)人: 齐添;周卫东;李国民;张金荣 申请(专利权)人: 广州环保投资集团有限公司;浙江大学
主分类号: E02D33/00 分类号: E02D33/00
代理公司: 杭州中成专利事务所有限公司 33212 代理人: 周世骏
地址: 510085 广东省广州市越秀区*** 国省代码: 广东;44
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摘要: 实用新型涉及海洋桩基工程研究领域,旨在提供一种基于模型箱的水平双向循环荷载加载装置。该装置中的模型箱为顶部开口的立方体箱型结构,其内部填土层,土层表面上装水;在模型箱相邻的两条边缘上分别装有定滑轮。加载系统包括两套完全相同的加载组件用于力循环控制加载;监测系统包括数据收集器,数据收集器通过电缆分别连接至测力计、应变片和位移传感器。本实用新型能在模型箱中模拟海上桩基础受风暴荷载、波浪荷载等循环荷载效应。该装置实现了两个相互垂直的水平方向的循环加载,实现了真实模拟。通过改变荷载幅值、循环频率、循环次数等条件而输出不同的二维水平循环荷载,模拟多种自然条件下荷载的叠加。 1
搜索关键词: 荷载 模型箱 本实用新型 数据收集器 加载装置 双向循环 加载 位移传感器 波浪荷载 顶部开口 加载系统 加载组件 监测系统 水平循环 土层表面 箱型结构 循环荷载 循环控制 循环频率 真实模拟 桩基工程 装置实现 自然条件 测力计 垂直的 定滑轮 填土层 应变片 桩基础 二维 两套 叠加 电缆 海上 输出 海洋 研究
【主权项】:
1.一种基于模型箱的水平双向循环荷载加载装置,包括模型箱;其特征在于,还包括加载系统和监测系统,各系统的具体结构和连接关系为:

所述模型箱为顶部开口的立方体箱型结构,其内部下侧装填土层,土层表面与箱体上缘之间的空间装水;在模型箱相邻的两条边缘上分别装有一个第一定滑轮;模型箱的中央设有一根模型桩,其下半部分竖直插入土层中;

所述加载系统包括两套完全相同的加载组件:加载组件中有一个力循环控制加载装置,力循环控制加载装置包括固定的底座,底座上设置两个与转轴相连的支架;该转轴贯穿设于长方形平衡双梁上的通孔,使平衡双梁能以转轴为中心进行摆动;转轴两侧的平衡双梁是不对称的,其中稍短一侧平衡双梁的端部装有平衡砝码;稍长一侧平衡双梁的端部上方装有电机,电机轴竖直向下穿过平衡双梁的端部;一根水平方向的转杆,其一端固定在电机轴的端部,另一端固定装有一个砝码;在电机与平衡双梁的转轴之间,固定设有一个与转轴平行的横杆,横杆上装有第二定滑轮;平衡双梁上装有电机的一端远离模型桩,装有平衡砝码的一端靠近模型桩;第一钢绞线的一端通过第二定滑轮固定在底座上,另一端固定在模型桩顶部的拉环上;第二钢绞线的一端固定在模型桩顶部的拉环上,另一端通过第一定滑轮后连接配重砝码;第一钢绞线与第二定滑轮、模型桩、第二钢绞线、第一定滑轮所形成的连线是一条垂直于模型箱边缘的直线,且两套加载组件中的该连线也是相互垂直的;

所述监测系统包括数据收集器,数据收集器通过电缆分别连接至测力计、应变片和位移传感器;其中,测力计有两个,分别装在两套加载组件中的第一钢绞线上;应变片有多个,粘贴在位于土层内的模型桩外侧的受荷载轴线上,并且在桩长方向均匀排列,在桩径方向上的排列与水平双向受荷方向相同;位移传感器装在模型桩与模型箱内壁之间的线缆上,该线缆位于第二钢绞线的下方。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,在模型箱相邻的两条垂直边缘上各装有一根水平方向的长杆,所述第一定滑轮装在长杆的中间。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述用于安装位移传感器的线缆有多根,每根线缆上各装有一个位移传感器;所述连线位于模型桩露出土层的部分,上下相邻两根线缆之间间隔10cm。

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述模型箱的四个侧面和底部均为钢板;四个侧面的底部设有均匀布置的排水孔,排水孔中装有滤网。

5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述模型桩为空心钢管,与各应变片相接的电缆在穿过模型桩的内腔后与数据收集器相接。

6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述模型桩顶部的拉环包括扣于模型桩顶部的钢制帽状本体,其外侧连接有相互垂直四个方向的圆形拉环。

7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述数据收集器是计算机。

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