[發明專利]加壓預固結模擬樁箱基礎長期循環荷載作用的試驗裝置

有效

• 申請號: 201710457540.6
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107313470B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 黃茂松;木林隆;馬昊;李森
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發明涉及加壓預固結模擬樁箱基礎長期循環荷載作用的試驗裝置，由加壓預固結機構及安裝在該機構頂部的水平循環荷載加載機構組成，加壓預固結機構包括底座、支架、水平滑軌、模型箱、頂板等結構，水平循環荷載加載機構包括固定支架、定滑輪桿、定滑輪、電機、偏心轉子、力加載點支架、力加載線、位移加載線等結構。與現有技術相比，本發明具有可進行黏土預固結，可在保持豎向加壓情況下進行水平加載，可進行超固結試驗，可在一套裝置上分別施加循環的位移或循環的力，循環加載頻率范圍大，循環加載幅值大，循環加載次數多，循環穩定等優點。

技術領域

本發明涉及模型試驗固結及加載裝置，尤其是涉及一種加壓預固結模擬樁箱基礎長期循環荷載作用的試驗裝置。

背景技術

近年來，我國霧霾現象日益嚴重，而這與我國的能源消耗有很大關系，我國能源消耗中傳統化石能源所占的比重大，能源利用效率低，浪費嚴重，污染大，因此迫切需要發展新型清潔型能源。近二十年來，風電機組在歐美發展迅速，在我國也已經開始實際運用，其中建設海洋風電工程是一種充分利用風能的方式。

而在復雜的海洋環境中，體型龐大的風電機組需要承受風和海浪耦合形成的長期循環荷載，因此對于支撐風電機組以及上部塔狀結構的基礎工程提出了很高的要求。但是，在風和海浪耦合循環荷載的作用下，樁基礎會產生承載能力弱化和累積側向變形的增加，而當樁身傾斜超過一定角度時，風電機組將無法正常工作。

因此，找到合理的方法預測和控制水平向循環荷載作用下風電基礎的承載力和累積變形，對保證這些工程的正常運作和安全具有重大意義。

針對水平向循環荷載作用下的基礎，風電基礎的建設面臨兩個問題，：(1)循環荷載作用下風機基礎的累積變形預測；(2)循環荷載作用下橋梁及風機基礎的承載力的確定。顯然以上兩方面至今還缺乏較為可靠的分析方法。為彌補理論分析的局限性，對于重要工程，需要結合室內模型試驗進行分析，其中的關鍵技術是如何在1g條件下模擬現場的地應力環境，以及如何模擬基礎長期承受水平向循環荷載的作用。

發明內容

本發明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適用范圍廣、模擬精度高的加壓預固結模擬樁箱基礎長期循環荷載作用的試驗裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

加壓預固結模擬樁箱基礎長期循環荷載作用的試驗裝置，由加壓預固結機構及安裝在該機構頂部的水平循環荷載加載機構組成，

所述的加壓預固結機構包括：

底座；

支架，安裝于底座上；

水平滑軌，放置于底座上；

模型箱，放置于水平滑軌上；

頂板，安裝于支架頂部；

安裝于頂板上的豎向加載桿；

轉軸，設置于豎向加載桿底部；

加壓杠桿，安裝于轉軸上，該加壓杠桿為1:30的杠桿；

安裝于加載架上的千斤頂及定位孔板；

砝碼加載桿，安裝于加壓杠桿端部，外側端連接有托盤及砝碼；

電動杠桿平衡調節裝置，安裝在加壓杠桿上；

球形頂豎向加載桿，穿過定位孔板上的定位孔，與加壓杠桿接觸；

加載板，放置于模型箱上部；

加載板蓋板，安裝于加載板上；

多孔透水板，安裝于模型箱底部；

所述的水平循環荷載加載機構包括：