[发明专利]一种模拟基础纵-横向非线性支承刚度的试验装置

摘要

本发明提供一种模拟基础纵‑横向非线性支承刚度的试验装置，属于桩基工程的技术领域，包括顶端开口的内筒和外筒、扭转非线性支承模块、横向非线性支承模块以及纵向非线性支承模块；内筒套设在外筒内，且能在外筒内纵向运动；扭转非线性支承模块包括托盘、齿轮、第一横向滑槽、套盒、第一横向滑块和齿杆；横向非线性支承模块包括纵向滑槽、纵向滑块、分离箱和横向加载杆；纵向非线性支承模块包括第二横向滑槽、第二横向滑块和纵向加载杆。本发明实现了基础对上部结构立柱的纵‑横向非线性支承的模拟，为开展上部支承结构(如海上导管架，桩承结构)室内模型试验提供了底部支承条件。

主权项

1.一种模拟基础纵‑横向非线性支承刚度的试验装置，其特征在于：包括顶端开口的内筒（10）和外筒（20）、扭转非线性支承模块、横向非线性支承模块以及纵向非线性支承模块；所述内筒（10）套设在所述外筒（20）内，且能在所述外筒（20）内纵向运动；所述扭转非线性支承模块包括托盘（31）、齿轮（32）、第一横向滑槽（33）、套盒（34）、第一横向滑块（35）和齿杆（36）；所述托盘（31）滚动设置在所述内筒（10）内，用于固定上部结构立柱（100）；所述齿轮（32）固定套设在所述托盘（31）上；所述第一横向滑槽（33）的数量为两个，以所述上部结构立柱（100）的中心线为对称轴对称设置在所述内筒（10）内且开口朝向上部结构立柱（100）；所述套盒（34）的内侧面和外侧面具有贯通口，两个所述套盒（34）通过连杆（37）连接，滑动设置在所述第一横向滑槽（33）内；两个所述第一横向滑块（35）的曲面相对设置，通过弹簧（60）与套盒（34）内壁连接，且所述第一横向滑块（35）从套盒（34）外侧面上的贯通口伸出与所述第一横向滑槽（33）接触；所述齿杆（36）通过杆体上的锯齿部与所述齿轮（32）啮合，两端从套盒（34）内侧面上的贯通口伸入所述套盒（34）内且设置有用于挤压所述第一横向滑块（35）的半球体捣头；所述横向非线性支承模块包括纵向滑槽、纵向滑块（41）、分离箱（42）和横向加载杆（43）；所述纵向滑槽以所述上部结构立柱（100）的中心线为对称轴对称设置在所述内筒（10）内且开口朝向上部结构立柱（100）；两个所述纵向滑块（41）的曲面相对设置，通过弹簧（60）与纵向滑槽内壁连接；所述分离箱（42）套设在所述上部结构立柱（100）上；所述横向加载杆（43）的第一端固定在所述分离箱（42）上，第二端设置有用于挤压所述纵向滑块（41）的半球体捣头；所述纵向非线性支承模块包括第二横向滑槽、第二横向滑块（51）和纵向加载杆（52）；所述第二横向滑槽设置在所述外筒（20）内，开口朝向所述内筒（10）的底部；两个所述第二横向滑块（51）的曲面相对设置，通过弹簧（60）与第二横向滑槽内壁连接；所述纵向加载杆（52）的第一端固定在所述内筒（10）的底部，第二端设置用于挤压所述第二横向滑块（51）的半球体捣头。