[實用新型]用于多臺面振動臺模型試驗的模型箱箱體間彈性接頭裝置

有效

• 申請號: 201220646817.2
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN202974611U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 袁勇;黃偉東;徐國平;劉洪洲;李貞新;陳之毅
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術領域

本實用新型涉及一種模型箱箱體間彈性接頭裝置，尤其是涉及一種用于多臺面振動臺模型試驗的模型箱箱體間彈性接頭裝置。

背景技術

隨著地下結構震害的發生，地下結構抗震的相關研究受到了廣泛的重視。振動臺模型試驗是進行地下結構抗震分析的重要方法，得到了廣泛的使用和認可。地下結構和地上結構地震響應的一個重要的區別在于，地下結構位于巖土介質之中，在地震作用下，結構和巖土介質相互作用，表現出不同的振動特性。通過在模型箱中放置模型巖土材料和地下結構模型，可以模擬地下結構和巖土介質的相互作用，對于研究地下結構地震響應和震害機理，具有重要的意義。因此試驗用模型箱是進行地下結構振動臺試驗的必要裝備。由于地質條件的非均勻性和地震波傳播的波動特性，地震作用下，隧道除了在斷面方向受到巖土介質變形的影響，在沿隧道縱向，也將受到巖土介質剪切變形和蠕動效應的影響。過去隧道結構的振動臺實驗由于條件的限制，主要局限在模擬水平一致激勵以或者垂直方向剪切變形對隧道斷面的影響。隨著多點振動臺的投入使用，對于隧道結構整體進行縱向非一致激勵的振動臺模型試驗已經成為可能，這對于模型實驗用模型箱的性能提出了新的要求。

一種廣泛使用的實驗模型箱為剛性模型箱，國內楊林德教授等人曾使用剛性模型箱對地下盾構隧道管段進行振動臺試驗。剛性模型箱可以使用單個振動臺模擬地下結構在一致激勵作用下的地震響應。剛性模型箱不足在于不具備變形能力，不能模擬場地在地震作用下非一致變形對隧道結構的影響。

另一種廣泛使用的實驗模型箱為剪切式土箱。剪切式土箱通過使用單個振動臺，可以模擬巖土介質在垂直于地面方向的變形，從而對隧道結構斷面形成剪切作用。剪切模型箱的不足在于不能模擬沿隧道縱向的非一致激勵效應，不能考慮土層縱向的蠕動變形，也不能用于多點振動臺實驗。

用于多點振動臺實驗的分段式模型箱具有沿隧道縱向的彎曲變形和蠕動能力，可以用于地下結構多點振動臺實驗。通過在不同的振動臺上輸入不同的地震波，該種模型箱可以對隧道結構沿軸向的非一致作用。

該分段式模型箱需要一種較高性能的箱體間接頭裝置。該種接頭裝置在振動臺實驗設備領域尚沒有類似設計。

發明內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種用于多臺面振動臺模型試驗的模型箱箱體間彈性接頭裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：一種用于多臺面振動臺模型試驗的模型箱箱體間彈性接頭裝置，其特征在于，該接頭裝置包括下圓盤、上圓盤，所述的下圓盤和上圓盤分別固定在相鄰兩個箱體的底板上，下圓盤上設有弧形凸起，上圓盤上設有與所述弧形凸起相匹配的弧形凹槽，所述的弧形凸起兩端的尺寸小于弧形凹槽，弧形凸起插入弧形凹槽，并在弧形凸起兩端與弧形凹槽間的間隙中填入彈性橡膠，相鄰箱體通過下圓盤和上圓盤相互咬合連接。

所述的上圓盤由一體化設置的圓盤和連接塊組成，所述的圓盤突出于箱體底板邊緣，連接塊尾部固定在箱體內。

所述的上圓盤上的圓盤平面尺寸與下圓盤平面尺寸相同。

所述的下圓盤上的弧形凸起設有兩個，相對設置在下圓盤相對側。

與現有技術相比，本實用新型利用多臺面振動臺的非一致離散振動輸入來模型地下結構在真實地震作用下的非一致連續輸入，那就需要設計一種節段式模型箱，其箱體間接頭需要有特殊的功能和要求。

1)具有足夠的強度，保證在試驗過程中不至于破壞。

2)具有彈性的轉動能力，可以使節段式箱體間在實驗過程中發生相對彈性轉動。

3)具有有限的轉動能力，以保證箱體間的相對轉動在可控和試驗要求的范圍內。

4)具有很大的軸向剛度，可以保證箱體間軸力剛性傳遞。

5)具有很大的剪切剛度，可以保證箱體間剪力剛性傳遞。

6)具有一定的密封功能，防止模型土外漏。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圓盤拼裝完后的平面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

實施例

如圖1～2所示，接頭裝置由下圓盤1、上圓盤2，弧形凸起3，弧形凹槽4，彈性橡膠5組成。