[發明專利]模擬波浪荷載作用下臨海基坑動態響應模型試驗裝置

有效

• 申請號: 201610066703.3
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105525636B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 應宏偉;朱成偉;孫威;沈華偉;梁文鵬;章麗莎;張金紅;王小剛
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種模擬波浪荷載作用下臨海基坑動態響應模型試驗裝置，該裝置置于波浪槽中進行試驗，其特征在于，該裝置包括模型箱、支撐鋼架(12)、引流斜坡和量測系統四個部分；所述量測系統包括微型土壓力盒(10)、孔壓傳感器(11)和浪高儀(19)；所述模型箱由模型箱框架(1)、模型箱底板(2)、模型箱左側板(3)、模型箱右側板(4)、鋼化玻璃(5)、吊環(6)、擋土墻(7)、防波堤(8)和傳感器固定支架(9)組成；所述模型箱框架(1)由鐵條焊接而成；所述模型箱底板(2)、模型箱左側板(3)和模型箱右側板(4)均由鐵板制成并焊接到模型箱框架(1)上；所述鋼化玻璃(5)通過結構膠粘貼在模型箱框架(1)上；所述吊環(6)安裝在模型箱框架(1)四個角上；所述擋土墻(7)包括鋁合金板(7-1)，鋁合金板(7-1)的兩側中下部分別鉚接尼龍板A(7-2)、尼龍板B(7-3)，鋁合金板(7-1)的上部固定橫截面為L形的角鋼(7-4)，擋土墻(7)通過角鋼(7-4)擱置于模型箱框架(1)頂部，擋土墻(7)和模型箱左側板(3)通過剛性支撐(18)連接；所述尼龍板A(7-2)和尼龍板B(7-3)上均鉆有圓形孔洞，圓形孔洞內安置微型土壓力盒(10)；所述防波堤(8)橫截面為一直角梯形，由有機玻璃板材通過玻璃膠形成整體，擱置在海床上，海床由土樣在模型箱內按設計要求填筑而成；所述防波堤(8)前方水域懸掛浪高儀(19)；所述傳感器固定支架(9)由圓柱形細長鐵桿點焊于正方形薄鐵板中央，放置于模型箱底板(2)上的不同位置，所述傳感器固定支架(9)上車有凹槽，凹槽上安置孔壓傳感器(11)；所述支撐鋼架(12)由方鋼焊接而成，放置在模型箱底部；所述支撐鋼架(12)上部安裝吊環；所述引流斜坡由斜坡框架(14)、斜坡面板(15)、兩塊有機玻璃板(16)以及減震棒(17)組成；所述斜坡框架(14)由鐵塊和鐵條焊接而成；所述斜坡面板(15)為一整塊鐵板，焊接在斜坡框架(14)上，與水平面成1:5～10的斜坡；所述有機玻璃板(16)與斜坡框架(14)鉚接，兩塊有機玻璃板(16)之間通過連接鐵條(20)鉚接相連；所述減震棒(17)由減震棒主體(17-1)和尼龍帽(17-2)組成，減震棒主體(17-1)一端削去2厘米長半圓柱，用于卡住有機玻璃板(16)，另一端與圓柱形尼龍帽(17-2)相連，抵住波浪槽，減震棒(17)用于穩定引流斜坡，防止引流斜坡在引導波浪時產生抖動；所述模型箱右側板(4)與模型箱頂部之間具有矩形開口，所述引流斜坡與模型箱通過矩形開口連通。

2.根據權利要求1所述的一種模擬波浪荷載作用下臨海基坑動態響應模型試驗裝置，其特征在于，所述鋁合金板(7-1)上從上到下依次開有以2行2列為一組，共三組一厘米深的孔洞，用于安插剛性支撐(18)，根據實驗需要選用不同組別的孔洞用于模擬不同的入土深度，或者調節擋土墻(7)到模型箱左側板(3)的距離，模擬基坑不同開挖寬度。

3.根據權利要求1所述的一種模擬波浪荷載作用下臨海基坑動態響應模型試驗裝置，其特征在于，所述防波堤(8)可以放置在海床不同位置上用于研究防波堤(8)到擋土墻(7)不同的距離產生的影響。

4.根據權利要求1所述的一種模擬波浪荷載作用下臨海基坑動態響應模型試驗裝置，其特征在于，所述尼龍板A(7-2)和尼龍板B(7-3)上均鉆有陣列式圓形孔洞。

5.根據權利要求1所述的一種模擬波浪荷載作用下臨海基坑動態響應模型試驗裝置，其特征在于，所述微型土壓力盒(10)和尼龍板A(7-2)以及尼龍板B(7-3)厚度一致，微型土壓力盒(10)信號傳輸線通過尼龍板A(7-2)和尼龍板B(7-3)上刻有的線槽引出，連接到數據采集儀和微型土壓力盒(10)供電裝置上。

6.根據權利要求1所述的一種模擬波浪荷載作用下臨海基坑動態響應模型試驗裝置，其特征在于，所述擋土墻(7)和鋼化玻璃(5)之間的縫隙利用玻璃膠密封，防止水通過縫隙從主動側滲流到被動側；鋁合金板(7-1)、尼龍板A(7-2)和尼龍板B(7-3)底部用玻璃膠密封，防止水滲透到三塊板之間的縫隙，影響土壓力盒工作；所述防波堤(8)和鋼化玻璃(5)之間的縫隙利用結構膠密封，防止水從防波堤外側通過縫隙滲透到防波堤內部。