[发明专利]一种模拟桩顶线性刚度约束的扭矩加载装置及方法

摘要

本发明提供一种模拟桩顶线性刚度约束的扭矩加载装置及方法，属于桩基工程的技术领域，该装置包括支撑定位柱、扭矩加载模块和桩顶约束模块；支撑定位柱的数量为四个；扭矩加载模块包括用于套设在模型桩桩顶的分离箱、以所述模型桩的中心线为对称轴对称设置且第一端与分离箱固定连接的两个加载梁以及MTS作动器；桩顶约束模块包括桁架、齿轮组和扭矩弹簧；桁架的底部固定在支撑定位柱的顶端；齿轮组包括第一齿轮轴承、第一齿轮、第二齿轮轴承和第二齿轮；扭矩弹簧套设在第二齿轮轴承上，且分段对称设置在第二齿轮两侧，第一端固定在第二齿轮上，第二端固定在第二齿轮轴承或桁架上。该装置为桩顶柔性约束下桩的扭转试验研究提供试验测试手段。

主权项

1.一种模拟桩顶线性刚度约束的扭矩加载装置，其特征在于：包括支撑定位柱（100）、扭矩加载模块和桩顶约束模块；/n所述支撑定位柱（100）的数量为四个，以模型桩（600）为中心呈矩形设置，底端固定在支撑面上；/n所述扭矩加载模块包括用于套设在模型桩（600）桩顶的分离箱（201）、以所述模型桩（600）的中心线为对称轴对称设置且第一端与所述分离箱（201）固定连接的两个加载梁（202）以及MTS作动器（203）；/n所述加载梁（202）和MTS作动器（203）处于与支撑面平行的同一平面内；/n所述MTS作动器（203）垂直于所述加载梁（202），加载头与所述加载梁（202）固定连接，且以所述模型桩（600）的中心线为对称轴对称设置；/n所述桩顶约束模块包括桁架（301）、齿轮组和扭矩弹簧（302）；/n所述桁架（301）的底部固定在所述支撑定位柱（100）的顶端；/n所述齿轮组包括第一齿轮轴承（303）、第一齿轮（304）、第二齿轮轴承（305）和第二齿轮（306）；/n所述第一齿轮轴承（303）的轴线与所述模型桩（600）的轴线共线，顶端固定在所述桁架（301）上，底端悬空设置在所述模型桩（600）桩顶；/n所述第一齿轮（304）转动设置在所述第一齿轮轴承（303）上，中心部与所述分离箱（201）的顶部固定连接；/n所述第二齿轮轴承（305）以所述第一齿轮轴承（303）为对称轴对称设置，且两端均固定在所述桁架（301）上；/n所述第二齿轮（306）上设置有角度刻度，转动设置在所述第二齿轮轴承（305）上，与所述第一齿轮（304）处于与支撑面平行的同一平面内，直径小于所述第一齿轮（304）的直径，且与所述第一齿轮（304）啮合；/n所述扭矩弹簧（302）套设在所述第二齿轮轴承（305）上，且分段对称设置在所述第二齿轮（306）两侧，第一端固定在所述第二齿轮（306）上，第二端固定在所述第二齿轮轴承（305）或桁架（301）上。/n