[發明專利]變剛度預應力錨拉式擋土墻土拱效應試驗模型裝置及方法

有效

• 申請號: 201710633158.6
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107354961B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 張宏博;陳奇;宋修廣;劉源;崔兵兵;岳紅亞
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;E02D33/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

1.一種變剛度預應力錨拉式擋墻土拱效應模型試驗裝置，其特征在于，包括一個框架，在所述的框架內填充有填料；所述的框架的頂部設有反力架，所述的反力架的底部設有千斤頂，所述的千斤頂施加的豎向力通過小加載板、應力擴散支架均布到大加載板，所述的大加載板對框架內的填料實施力；在所述的框架內設置有擋墻，所述的擋墻通過一個水平的錨桿直接連接預埋在填料中的多個錨定板；在框架外設有高速攝像機拍攝加載過程中填料的位移情況；在所述的擋墻墻面以設定間隔埋置土壓力計、應變片、百分表；在千斤頂與反力架之間設置壓力傳感器；

所述擋墻包括墻身和墻底板；具體的形式包括四種：

第一種結構為墻身等截面設計，墻身與墻底板之間焊接；

第二種為在墻身增加肋柱，墻身與墻底板之間焊接；

第三種為減薄墻身的截面尺寸，墻身與墻底板之間焊接；

第四種結構尺寸同第三種，墻身與墻底板之間焊接變成鉸接；

所述的框架的四個側壁由3面鋼架及1塊有機玻璃板組裝而成，其中有一側鋼架預留空洞方便進人試驗操作；框架的底部為鋼制底座；

所述的有機玻璃板布置在前面一側，有機玻璃板與左側和右側鋼架剛接；

所述反力架由工字鋼拼裝焊接組成，整體呈倒U型，且兩端部通過螺栓與反力架固定裝置連接；

所述土壓力計安裝在墻身是用來測量墻身受到的土壓力的大小；所述百分表安裝在墻身是用來測量墻身的水平位移的大小；所述應變片粘貼在墻身是用來檢測墻身受力后的變形。

2.如權利要求1所述的擋墻土拱效應模型試驗裝置的試驗方法，其特征在于，

1）在框架內的擋墻墻面以設定間隔埋置土壓力計、百分表和應變片，石英砂按設定壓實度分多層填筑至框架內；

2）當填筑石英砂高度大于錨固系統的高度時，反開挖預埋錨桿和錨定板，通過螺栓連接錨桿、錨定板和擋墻；

3）整個框架填筑滿石英砂時，夯實整平頂面，在頂面依次布設大加載板、應力擴散支架、小加載板、千斤頂、壓力傳感器和反力架；

4）選用一種擋墻結構形式，選用一種加載方式，監測土壓力變化情況、石英砂顆粒位移情況和擋墻位移情況；

5）設計四種不同擋墻結構形式以模擬擋墻剛度的變化，加載方式包括無預應力狀態下的豎向加載、有預應力狀態下的豎向加載、預應力與豎向荷載的比例加載方式，用于模擬不同應力路徑對土壓力重分布的影響；

6）改變擋墻結構形式和加載方式重復步驟1）-5），完成試驗操作。