[發(fā)明專利]淺基礎(chǔ)V-H-M空間加荷測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410567506.0
• 申請(qǐng)日: 2014-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104294864A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉潤(rùn);陳廣思
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D33/00
• 分類號(hào): E02D33/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)裝置。特別是涉及一種淺基礎(chǔ)V-H-M空間加荷測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

人類進(jìn)入二十一世紀(jì)，能源危機(jī)日益突出。風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源，成為緩解全球能源緊張形勢(shì)的新方向。但是，作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要組成部分—風(fēng)電基礎(chǔ)存在建造成本高，施工及安裝難度大等特點(diǎn)。而且與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)相比，不僅要承受足夠的豎向荷載，還要承受大彎矩與較大的水平力作用。風(fēng)機(jī)在工作的條件下是受到的不僅是靜荷載的作用，而是三維的動(dòng)力作用。綜上所述，由于風(fēng)電基礎(chǔ)的受力特點(diǎn)的復(fù)雜性和不確定性，風(fēng)電基礎(chǔ)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)成為了風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

在風(fēng)電基礎(chǔ)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般將基礎(chǔ)所受的荷載轉(zhuǎn)化為豎向，水平及彎矩三個(gè)自由度的荷載組合進(jìn)行驗(yàn)算設(shè)計(jì)。由于可以引起基礎(chǔ)失穩(wěn)的三種荷載組合有很多種組合，在設(shè)計(jì)過(guò)程中引入地基破壞包絡(luò)面的方法對(duì)風(fēng)電基礎(chǔ)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。所謂地基破壞包絡(luò)面是指，在水平荷載、豎向荷載和力矩荷載共同作用下，地基達(dá)到整體破壞或極限平衡狀態(tài)時(shí)，各個(gè)荷載分量的組合在三維荷載空間(豎向，水平及彎矩)中形成的一個(gè)外凸曲面。當(dāng)荷載組合位于破壞包絡(luò)面以內(nèi)時(shí)則地基處于穩(wěn)定狀態(tài)，反之地基失穩(wěn)。而風(fēng)點(diǎn)基礎(chǔ)地基破壞保羅面的建立通過(guò)數(shù)值計(jì)算是很難得到一個(gè)令人滿意的結(jié)果的，需要通過(guò)相應(yīng)的物理試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)風(fēng)電基礎(chǔ)三維加載試驗(yàn)可以準(zhǔn)確的確定地基破壞包絡(luò)面的大小、形狀，從而可以有效的評(píng)估風(fēng)電基礎(chǔ)的工作狀態(tài)，保障風(fēng)電機(jī)組的安全。由此可以，評(píng)估風(fēng)電基礎(chǔ)受荷組合是否處于地基破壞包絡(luò)面內(nèi)對(duì)風(fēng)電基礎(chǔ)設(shè)計(jì)具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種能夠檢測(cè)在模擬不同土質(zhì)條形下風(fēng)電在各種荷載組合下的地基變形及失穩(wěn)條件的淺基礎(chǔ)V-H-M空間加荷測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種淺基礎(chǔ)V-H-M空間加荷測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，包括有由多個(gè)橫梁、多個(gè)側(cè)梁、四個(gè)縱梁和多個(gè)斜拉筋構(gòu)成的支撐框架，所述的支撐框架內(nèi)的下部設(shè)置有試驗(yàn)用土槽，所述支撐框架內(nèi)的上部對(duì)應(yīng)所述土槽設(shè)置有用于調(diào)整筒型基礎(chǔ)模型位置的加載裝置，所述的加載裝置包括有用于調(diào)整筒型基礎(chǔ)模型橫向位移的橫向加載運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、位于橫向加載運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)下面的用于調(diào)整筒型基礎(chǔ)模型豎向位移的豎向加載運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和設(shè)置在豎向加載運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的用于調(diào)整筒型基礎(chǔ)模型角度的彎矩向加載運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

所述的橫向加載運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有：分別設(shè)置在支撐框架中與所述的縱梁相連接的前、后側(cè)的橫梁上的兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的橫向?qū)к墮C(jī)構(gòu)，設(shè)置在兩個(gè)橫向?qū)к墮C(jī)構(gòu)之間并能夠沿兩個(gè)橫向?qū)к墮C(jī)構(gòu)橫向移動(dòng)的水平主板，所述的水平主板上端面的一端懸空的設(shè)置有依次連接的水平電機(jī)、水平減速器、水平電機(jī)支撐架、聯(lián)軸器和聯(lián)接上部支撐主塊，其中，所述的水平電機(jī)支撐架和聯(lián)接上部支撐主塊的上端通過(guò)一個(gè)連接板固定在支撐框架中與所述的連接板相對(duì)應(yīng)的一個(gè)橫梁的下面，所述聯(lián)軸器的輸出軸連接橫向絲杠的一端，所述橫向絲杠的另一端貫穿所述聯(lián)接上部支撐主塊能夠旋轉(zhuǎn)的連接在懸空的設(shè)置在水平主板上端面另一端的聯(lián)接上部支撐副塊上，所述的聯(lián)接上部支撐副塊的上端通過(guò)所述的連接板固定在支撐框架中與所述的連接板相對(duì)應(yīng)的那個(gè)橫梁的下面，所述的橫向絲杠上分別螺紋連接有懸空設(shè)置在水平主板上方的懸空螺母座和固定設(shè)置在水平主板上的聯(lián)接下部螺母座，所述的聯(lián)接下部螺母座通過(guò)兩個(gè)拉壓力傳感器連接所述的懸空螺母座，其中所述的橫向絲杠是通過(guò)固定在所述聯(lián)接下部螺母座上的橫向絲杠付(30)而形成與所述的聯(lián)接下部螺母座螺紋連接，所述的聯(lián)接下部螺母座上設(shè)置有水平位移傳感器聯(lián)接端，所述水平位移傳感器聯(lián)接端上固定連接水平位移傳感器探桿的端部，所述的水平位移傳感器的主體固定連接在支撐框架中與所述的連接板相對(duì)應(yīng)的那個(gè)橫梁的下面。

所述的橫向?qū)к墮C(jī)構(gòu)包括有上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的上水平墊板和下水平墊板，相對(duì)應(yīng)的固定在上水平墊板和下水平墊板上的上水平導(dǎo)軌和下水平導(dǎo)軌，所述的水平主板兩側(cè)的上端面和下端面上分別設(shè)置有能夠沿所對(duì)應(yīng)的上水平導(dǎo)軌或下水平導(dǎo)軌移動(dòng)的水平滑塊。

所述的水平主板的四個(gè)端角上分別固定設(shè)置有用于對(duì)位于下面的豎向加載運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)向的上下貫通的縱向?qū)е住?/p>