一种可加载相似模拟试验装置及其使用方法_2

文档序号:9886099阅读:来源:国知局
离,右加压板7的长度为第一液压千斤顶2在最大行程时上加压板3与下横梁10的上平面间的距离。上加压板3和右加压板7的宽度相等。如图6所示,所述宽度小于矩形框架的前侧挡板9和后侧挡板8内侧面间的距离,两者差为5?6mm。如图1所示,上加压板3、右加压板7、下横梁10、左立柱11、前侧挡板9和后侧挡板8围成相似模型浇筑区域。
[0022]所述前侧挡板9和后侧挡板8为槽钢。
[0023]本实施例的使用方法是:
步骤一、第一液压千斤顶2和第二液压千斤顶6位于初始位置时,先安装全部后侧挡板8和3~5根前侧挡板9,构成第一阶段的相似模型浇筑区域,向第一阶段的相似模型浇筑区域浇筑混凝土;再安装3~5根前侧挡板9,构成第二阶段的相似模型浇筑区域,向第二阶段的相似模型浇筑区域浇筑混凝土;……;直至安装的前侧挡板9与后侧挡板8平齐,构成整个的相似模型浇筑区域,向整个的相似模型浇筑区域浇筑混凝土。
[0024]在浇筑混凝土的过程中预埋应力盒。养护。
[0025]步骤二、养护后,开启第一液压千斤顶2和第二液压千斤顶6,对相似模型加载。在载荷不变的条件下,再开挖相似模型,在开挖区域周围粘贴压电薄膜传感器。然后通过压电薄膜传感器和预埋的应力盒采集的相似模型在试验过程中的受力数据,分析相似模型的受力情况。
[0026]实施例2
一种可加载相似模拟试验装置。除下述技术参数外,其余同实施例1:
所述上加压板3和右加压板7的宽度相等,所述宽度小于矩形框架前后两侧的前侧挡板9和后侧挡板8之间的距离,两者差为6~8mm。
[0027]
本【具体实施方式】与现有技术相比具有如下积极效果:
本【具体实施方式】的框架由H型钢、槽钢和角钢5组成,加载装置仅由两对液压千斤顶和对应的加压板组成,结构简单,制造成本低。同时,相似模型浇筑区域较小,相似模型的制造成本较低。
[0028]本【具体实施方式】在深部岩土工程相似模拟时,通过相似模型竖直加载方式能有效模拟自重地应力,避免为实现自重地应力的模拟而构建大尺寸的相似模型。因此,本【具体实施方式】的相似模型浇筑区域较小,浇筑过程更加简单可控。相似模型浇筑区域上方的上加压板3和右侧的右加压板7可实现一定行程的移动。因此,本【具体实施方式】的操作性强。
[0029]本【具体实施方式】的竖直加载部分的第一液压千斤顶2和水平加载部分的第二液压千斤顶6各有一套液压控制回路,可分别执行,实现了竖直和水平两个方向的可控加载,能对实际岩土工程中竖直地应力和水平地应力进行有效模拟。
[0030]因此,本【具体实施方式】具有结构简单、成本低、操作性强、能实现竖直和水平方向可控加载的特点,适用于地下岩土工程的相似模拟试验研究。
【主权项】
1.一种可加载相似模拟试验装置,其特征在于所述的可加载相似模拟试验装置由框架和加载装置组成; 框架的结构是:上横梁(I)、下横梁(10)、左立柱(11)和右立柱(4)连接成矩形框架,矩形框架均为H型钢;左立柱(11)和右立柱(4)的内侧翼板对称地固定有两条角钢(5),两条角钢(5)的一条边对称地固定在各自内侧翼板的腹板两侧,两条角钢(5)的另一条边对称地加工有螺栓孔,所述的另一条边与各自对应的内侧翼板的边缘平齐,两条角钢(5)的下端位于下横梁(10)的上平面,两条角钢(5)的上端与第一液压千斤顶(2)在初始位置时的伸出端为同一水平面;前侧挡板(9)和后侧挡板(8)通过螺栓与所述矩形框架两侧的角钢(5)对应连接; 加载装置由竖直加载部分和水平加载部分组成,竖直加载部分是:两个第一液压千斤顶(2)竖直地固定在上横梁(I)的下平面,两个第一液压千斤顶(2)的伸出端固定有上加压板(3),上加压板(3)的左端装有第一滚轮(12),第一滚轮(12)与左立柱(11)的内侧面相接触,两个第一液压千斤顶(2)的伸出端对称地位于上加压板(3)的两个四等分点处;水平加载部分是:两个第二液压千斤顶(6)水平地固定在右立柱(4)的内侧面,两个第二液压千斤顶(6)的伸出端固定有右加压板(7),右加压板(7)的下端装有第二滚轮(13),第二滚轮(13)与下横梁(10)的上平面相接触,第二液压千斤顶(6)的伸出端对称地位于右加压板(7)的两个四等分点处; 上加压板(3)的长度为第二液压千斤顶(6)在最大行程时右加压板(7)与左立柱(11)的内侧面间的距离,右加压板(7)的长度为第一液压千斤顶(2)在最大行程时上加压板(3)与下横梁(10)的上平面间的距离;上加压板(3)和右加压板(7)的宽度相等,所述宽度小于矩形框架的前侧挡板(9)和后侧挡板(8)内侧面间的距离,两者差为5?8mm;上加压板(3)、右加压板(7)、下横梁(10)、左立柱(11)、前侧挡板(9)和后侧挡板(8)围成相似模型浇筑区域。2.根据权利要求1所述的可加载相似模拟试验装置,其特征在于所述前侧挡板(9)和后侧挡板(8)为槽钢。3.—种可加载相似模拟试验装置的使用方法,其特征在于其特征在于所述使用方法是: 步骤一、第一液压千斤顶(2)和第二液压千斤顶(6)位于初始位置时,先安装全部后侧挡板(8)和3~5根前侧挡板(9),构成第一阶段的相似模型浇筑区域,向第一阶段的相似模型浇筑区域浇筑混凝土;再安装3~5根前侧挡板(9),构成第二阶段的相似模型浇筑区域,向第二阶段的相似模型浇筑区域浇筑混凝土,……,直至安装的前侧挡板(9)与后侧挡板(8)平齐,构成整个的相似模型浇筑区域,向整个的相似模型浇筑区域浇筑混凝土; 在浇筑混凝土的过程中预埋应力盒;养护; 步骤二、养护后,开启第一液压千斤顶(2)和第二液压千斤顶(6),对相似模型加载;在载荷不变的条件下,再开挖相似模型,在开挖区域周围粘贴压电薄膜传感器;然后通过压电薄膜传感器和预埋的应力盒采集的相似模型在试验过程中的受力数据,分析相似模型的受力情况。
【专利摘要】本发明涉及一种可加载相似模拟试验装置及其使用方法。其技术方案是:上横梁(1)、下横梁(10)、左立柱(11)和右立柱(4)连接成矩形框架,左立柱(11)和右立柱(4)的内侧翼板对称地固定有两条角钢(5),矩形框架前后两侧的角钢(5)对应的固定有前侧挡板(9)和后侧挡板(8)。第一液压千斤顶(2)竖直地固定在上横梁(1)的下平面,第一液压千斤顶(2)的伸出端固定有上加压板(3);第二液压千斤顶(6)水平地固定在右立柱(4)的内侧面,第二液压千斤顶(6)的伸出端固定有右加压板(7)。上加压板(3)的左端和右加压板(7)的下端分别装有第一滚轮(12)和第二滚轮(13)。本发明具有结构简单、成本低、操作性强、能实现可控加载的特点,适用于地下岩体工程的相似模拟试验研究。
【IPC分类】G01N33/24
【公开号】CN105651965
【申请号】
【发明人】叶义成, 姚囝, 胡南燕, 王其虎, 刘晓云, 王龙
【申请人】武汉科技大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月6日
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