[發明專利]一種大尺寸能源墻模型試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201710754623.1
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107607578B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 李曉昭;董盛時;趙鵬;李明洪
• 申請（專利權）人: 南京大學（蘇州）高新技術研究院
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 唐紹焜

1.一種大尺寸能源墻模型試驗裝置，其特征在于：包括可在水平方向分層加載及頂部固定位置加載的模型箱、設置在所述模型箱內部中間位置的混凝土墻以及在所述模型箱內部填充在所述混凝土墻周圍的土體；

在所述土體內部同一深度不同水平位置處放置若干測量溫度的溫度傳感器；在所述混凝土墻內部一側安裝有提供冷熱源的換熱管；在所述混凝土墻的兩側放置振弦式土壓力盒，所述換熱管是沿著鋼筋在所述混凝土墻內部成S型布置；所述振弦式應變計綁在鋼筋上，與所述振弦式土壓力盒在同一水平高度。

2.根據權利要求1所述的大尺寸能源墻模型試驗裝置，其特征在于：所述模型箱的尺寸根據不同的模型相似比確定。

3.根據權利要求2所述的大尺寸能源墻模型試驗裝置，其特征在于：所述模型箱的內部尺寸為2m*2m*2m。

4.根據權利要求1所述的大尺寸能源墻模型試驗裝置，其特征在于：所述混凝土墻的尺寸根據1：3的模型相似比制作，所述混凝土墻的尺寸為2m高，1.8m寬，0.2m厚；所述混凝土配比按照模型相似比后的力學參數通過實驗確定。

5.根據權利要求1所述的大尺寸能源墻模型試驗裝置，其特征在于：所述溫度傳感器相互之間的距離根據具體試驗情況確定。

6.根據權利要求1所述的大尺寸能源墻模型試驗裝置，其特征在于：所述模型箱的外殼為加載板，包括水平加載板和垂直加載板，所述水平加載板為三層加載板；所述振弦式土壓力盒的位置和三層水平加載板在同一水平高度；數量為所述混凝土墻的每側放置6個；一共3層，每層2個。

7.一種根據權利要求1所述的大尺寸能源墻模型試驗裝置的試驗方法，其特征在于：包括步驟：

A：讀取未開始試驗前各傳感器的初始值；

B：根據模型相似比，模型箱水平方向對應不同深度提供不同的水平荷載，垂直方向提供相應深度的垂直荷載；所述荷載根據對應的模擬深度的應力條件，再結合模型相似比確定；讀取各傳感器的值；

C：將換熱管的進出水口連接到熱響應測試儀器，通所需要工況溫度和流速的熱源；

D：隨著模型箱中溫度的變化，每隔一段時間讀取各傳感器的數值；

E：當試驗時間滿足條件后，停止提供熱水，每隔一段時間讀取各傳感器數值；當溫度恢復到初始條件時，完成一次試驗循環；

F：固定溫度工況和流速，改變水平和垂直方向應力或固定水平和垂直方向應力，改變進水溫度和流速，重復上述試驗過程。

8.根據權利要求7所述的試驗方法，其特征在于：所述步驟D中具體間隔時間為每小時一次。

9.根據權利要求7所述的試驗方法，其特征在于：所述步驟E中具體的間隔時間可根據試驗情況確定，如果相似比越大，間隔越短。