[发明专利]一种模拟高铁荷载的单桩竖向循环加载试验装置及方法

摘要

本发明涉及一种模拟高铁荷载的单桩竖向循环加载试验装置及方法，该装置包括试验箱、试验桩、反力架、上刚性梁、固定杆及上部加载单元，试验箱为方形钢架，上部加载单元主要部件为电动式激振器，利用上刚性梁悬吊于试验箱上方。激振器的动力幅值，加载频率，加载波形等由信号控制器控制。试验桩桩顶设有位移传感器，沿桩身方向设有电阻应变片。该装置可以模拟桩基基础受到的振动荷载的工况，能够调节动荷载的振动幅值和振动频率，且能够测量并自动记录桩顶所受激振力、位移以及桩身应力分布。装置结构简单，能够实现对长期竖向循环荷载作用下的单桩承载力及变形特性的系统研究，对桩基础工程设计中桩基承载力及其变形的计算具有重要意义。

主权项

1.一种模拟高铁荷载的单桩竖向循环加载试验装置，包括用于装填试验土样(2)的试验箱(1)、设于试验箱(1)内的试验桩(3)、设于试验箱(1)外部的反力架(9)、设于反力架(9)上端的上刚性梁(8)、设于上刚性梁(8)上的固定杆(7)及上部加载单元，所述上部加载单元包括依次连接的激振器(6)、功率放大器(11)和信号发生器(12)，所述激振器(6)安装在所述固定杆(7)的下端，并位于试验桩(3)的上方，其特征在于，所述激振器(6)下端的激振头处设有用于记录激振力大小及波形的拉压传感器(17)，所述试验桩(3)上部的桩头处设有用于测量桩顶位移的位移传感器(5)，所述试验桩(3)下部的桩端处设有用于测量桩端阻力的土压力传感器(16)，所述试验桩(3)的桩身自上而下设有多个用于测试桩身应力分布的电阻应变片(4)，所述拉压传感器(17)、位移传感器(5)、土压力传感器(16)以及电阻应变片(4)均连接动态数据采集仪(13)，并传输至计算机(14)进行显示和处理。