[發明專利]用于巖土動荷載模型試驗的保溫槽

有效

• 申請號: 201110055579.8
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN102183455A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 趙淑萍;馬巍;陳世杰;李國玉
• 申請（專利權）人: 中國科學院寒區旱區環境與工程研究所
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬正良

技術領域

本發明涉及一種用于巖土動荷載模型試驗的保溫槽。

背景技術

動荷載是指大小和方向隨時間而變化的荷載。由于自然因素，人為因素，建筑物經常遭受動荷載的作用，其中地震作用，風力，波浪沖擊力是最重要的自然動荷載。在寒區工程建設中必須考慮動荷載問題，一方面，地震作用將產生強烈的沖擊動荷載，造成寒區工程的嚴重破壞；另一方面，車輛運行會產生長期反復作用的振動荷載，勢必會影響路基下部凍土熱穩定性和工程的長期可靠性。模型試驗具有可控性強、費用低、周期短等優點，可以避免現場監測研究所面臨的諸多問題，如影響因素多、條件復雜、現場條件惡劣、研究費用高以及需要的周期長等。建立先進合理的模型試驗系統，開展寒區工程動荷載模型試驗，進行動荷載作用下寒區工程的應力場、變形場、溫度場變化研究十分必要。在這樣的背景下，研制一種用于寒區工程動荷載模型試驗的保溫槽，對于解決我國寒區重大工程涉及的動力響應問題發揮重要的作用。

發明內容

鑒于上述，本發明的目的旨在提供一種用于巖土動荷載模型試驗的保溫槽。

本發明的目的是這樣實現的：

一種用于巖土動荷載模型試驗的保溫槽，含加載橫梁、橫梁支座、鋼筋混凝土槽體、保溫層、保溫蓋板、保溫側板、安裝孔、冷凍板、鋼板、鋼棒、巖土材料、小保溫板。鋼筋混凝土槽體為一長方形容器，容器的左右兩側為“凸”臺，“凸”臺上設有橫梁支座，橫梁支座表面置有鋼板，并與槽體內埋設的鋼筋相連，其內部埋設鋼棒，鋼棒下端與槽體內埋設的鋼筋相連，上端高出橫梁支座平面部分有螺紋；加載橫梁搭載在橫梁支座上，并與橫梁支座上的鋼板、鋼棒上的螺帽緊固；加載橫梁上安裝作動器及加載板，作動器與外圍動力加載設備相連，加載板壓在巖土材料上；鋼筋混凝土槽體外側設有保溫層，內部放置冷凍板，冷凍板覆蓋在巖土材料周圍，鋼筋混凝土槽體一側設有安裝孔，通過穿孔管道與外圍制冷控溫設備相連，埋設在巖土材料內部或表面傳感器通過穿孔導線與外圍數據采集儀相連。

保溫側板放置在鋼筋混凝土槽體棱臺的正前方，保溫蓋板蓋在鋼筋混凝土槽體上，其中心留有一個方口，加載橫梁上設置的小保溫板，其位于作動器下方、加載板上方。

上述的保溫蓋板、保溫側板和小保溫板的外部由鍍鋅鐵皮制成，內部填充聚氨酯保溫材料。

本發明的優點和產生的有益效果是：

1、槽體外部及頂部都采用保溫效果較好的材料，消除槽體熱橋和冷橋，保證了進行巖土動荷載模型試驗時，巖土材料內的溫度可以得到較好控制。

2、加載橫梁由高強度的金屬材料制成，具有很好的剛度，保證在施加動力荷載時不發生變形和撓曲。橫梁支座表面置有一定厚度的鋼板，為加載橫梁的搭載提供更高的機械強度；加載橫梁與槽體連成一體，構成一個反力架，給巖土材料施加動荷載時，相當于在體系內加載，不會影響周圍的建筑物及試驗裝置。

3、傳感器通過導線與外圍數據采集儀相連，對巖土材料進行實時監測，獲取可讀數據。

4、通過外圍制冷控溫設備，可進行不同模型尺寸、不同溫度、不同動力條件下的巖土動荷載模型試驗，為解決我國寒區重大工程涉及的動力響應問題發揮重要的作用。

附圖說明

圖1是本發明的可保溫試驗槽的立體示意圖。

圖2是圖1中保溫蓋板示意圖。

圖3是圖1中可保溫模型試驗槽的主視剖面以及與外圍設備連接示意圖。

其中：1-加載橫梁；2-橫梁支座；3-鋼筋混凝土槽體；4-保溫層；5-保溫蓋板；6-保溫側板；7-安裝孔；8-冷凍板；9-鋼板；10-鋼棒；11-模型巖土材料；12-小保溫板；13-各類傳感器；14-外圍數據采集儀；15-外圍制冷控溫設備；16-作動器；17-加載板；18-外圍動力加載設備。

具體實施方式

本發明使用的外圍動力加載設備18是由長春試驗機研究所有限公司生產的凍土模型試驗動力加載裝置，型號為SDS100；巖土材料11是由細顆粒的土或較粗顆粒的碎石加水攪拌以后形成的一種材料。

下面結合附圖，對本發明的技術方案再作進一步的說明：