[實用新型]一種單向式數字地震模擬振動臺專用土箱

有效

• 申請號: 201420283463.9
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN203940976U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 周志軍;時紹波;徐冠軍;王毅;韓進明;趙偉;孫永勝
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01M9/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型屬于砂土路堤結構抗震性能領域，具體涉及一種單向式數字地震模擬振動臺專用土箱。

背景技術

由于我國板塊和斷層活躍,決定了我國是個經常發生地震的國家。20世紀以來全球發生的震級大于7級的地震中,其中發生在我國的大約占到了35％,這其中還包括了11次特大級地震。雖然發生地震屬于低概率事件,特別是7級以上地震百年難得一遇,但其一旦發生,給社會和人民所造成的破壞卻是災難性的,造成的生命和財產損失也是無法彌補的。據不完全統計,2008年“5.12紋川地震”中嚴重受災地區主要分布在斷裂帶附近,涉及的面積達10萬平方公里,根據官方統計,這次地震造成69225人遇難,374640人受傷,18624人失蹤,累計受災人數4624萬人。對于場地地表上的各類基礎設施或建筑結構而言,地震的發生往往會給該區域造成大面積破壞和損毀,導致交通中斷和建筑倒塌或破壞,例如漢川地震中大量的通往重災區的交通損毀,這不僅在抗震救災中因交通原因導致救災延誤,降低了更多生命存活的幾率,同時也給人民的生活帶來極大不便,也導致了國家經濟財產的巨大損失。

在我國的內蒙、陜西、新疆、甘肅、寧夏及青海等省區有著很大的沙漠分布面積。該地區礦產及能源儲藏量大，戰略位置重要，是西部大開發的主戰場。各地沙漠的形成環境、氣候及風沙條件有差異，地質、風積沙特性以及地表植被狀況也有較大差別。“十五”期間及后期，我國將在沙漠地區修建的不同等級公路里程數以萬計。但目前，在沙漠公路建設方面，開展的研究工作尚不深入，存在一系列問題，例如風積沙的相關動力特性的測定以及風積沙在地震荷載下的動力響應的試驗方法及工具。如何確保沙漠公路建設質量，降低造價，最大限度地保持和進一步改善沙漠環境，并且充分抵抗地震所帶來的破壞，一直是當前公路交通部門面臨的重大技術課題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種單向式數字地震模擬振動臺專用土箱，能夠進行風積沙的相關動力特性的測定以及風積沙在地震荷載下的動力響應的試驗。

為了達到上述目的，本實用新型的一種單向式數字地震模擬振動臺專用土箱，包括模型箱底座，以及設置在模型箱底座上的若干層單層模型箱，單層模型箱頂部同向設置有頂層模型箱；

所述模型箱底座為矩形結構，矩形結構的一條邊上設置有若干固定機械臂的傳感器安裝架支座，機械臂的末端設置有傳感器；

所述單層模型箱為三面封閉一面開口的矩形帯槽方鋼板，單層模型箱的三個邊上均設置有若干滾珠，相鄰層的單層模型箱通過滾珠連接，且開口段指向傳感器安裝架支架方向；

所述頂層模型箱為三面封閉一面開口的矩形結構，并在三個邊上均設置有固定薄鋼板。

所述模型箱底座上開設有將其固定在振動臺底座上的圓形或U型口。

所述單層模型箱與開口相對的一邊的外側設置有若干側限板，其他兩個邊上設置有若干豎向約束板。

所述豎向約束板為四個，側限板為兩個。

所述頂層模型箱上設置有與單層模型箱的豎向約束板和側限板相對應的豎向約束板和側限板。

所述機械臂包括相互連接的條形方鋼，條形方鋼采用Φ10mm螺栓固定。

所述模型箱底座上設置有傳感器安裝架支座的一邊的內側開設有用于設置邊坡護板的邊坡護板支座。

所述邊坡護板為矩形的輕質復合木板，中間設置有兩跟方木作為骨架，邊坡護板下部邊緣設置有鐵皮包邊，四個角設置有鐵質護角。

與現有技術相比，本實用新型的一種單向式數字地震模擬振動臺專用土箱，采用三面封閉一面開口式的設計，邊坡所對的一側箱體敞開，使模型邊坡制作過程中更加方便，傳感器安裝更加快捷，試驗現象更加容易觀測，同時節省模型箱制作成本，增加振動臺振動效率，傳感器支架能夠180度范圍內通過機械臂進行任意組合，使傳感器的安裝更加快捷方便，提高了安裝及測量的精度。

進一步的，本實用新型設置有側限板和豎向約束板，實現單層模型箱各層結構帶約束的滑動連接。

進一步的，本實用新型設置有邊坡護板，一方面能夠通過調節護板角度，來輔助邊坡角度定位，同時對土體沿著邊坡平行及垂直方向都有約束力，輔助邊坡成型；另一方面在模型箱及模型路堤運輸吊裝過程中防止邊坡因受外界物體的撞擊、劃傷，同時也防止由于其他外力對邊坡產生損害而影響試驗正常進行。

附圖說明

圖1為本實用新型的模型箱底座示意圖；

圖2為本實用新型單層模型箱的俯視圖；

圖3為本實用新型頂層模型箱的俯視圖；