[實用新型]復合荷載作用下的單樁多向水平承載力的測試裝置

有效

• 申請號: 201720461629.5
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN206906132U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 羅戰友;莫林飛;陶燕麗;吳李泉;鄒寶平;李棋;祝行
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司33241
• 代理人: 王利強

技術領域

本實用新型涉及復合荷載作用下單樁多向水平承載力的測試裝置,主要適用于室內試驗中在多向水平荷載與法向荷載共同作用下單樁水平承載力方面的研究，屬于樁基測試技術領域。

背景技術

隨著國民經濟的持續快速發展，風力發電、海上平臺及高層建筑等陸續興建，這些建筑物不但受到自重等豎向荷載的影響，也會受到風荷載、地震和潮汐等水平荷載的影響，因此，豎向和水平荷載的共同作用模式(復合荷載)比豎向荷載或水平向荷載(單一荷載)的作用模式在受力性狀上也更加復雜，同時也更加符合工程實際。另外，由于建筑物或構筑物的水平荷載往往不只有一個方向，通常具有多方向性。

發明內容

為了克服已有技術無法有效測試復雜條件下單樁多向水平承載力的不足，本實用新型提供一種效果好、操作方便、費用低的復合荷載作用下的單樁多向水平承載力的測試裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種復合荷載作用下的單樁多向水平承載力的測試裝置，包括模型箱、豎向加載系統、水平加載系統和數據采集系統，所述模型箱內鋪設模擬場地的箱內土體，所述箱內土體埋設試驗樁，所述豎向加載系統包括立柱、橫梁、杠桿、豎向加載器和豎向加載砝碼，所述杠桿的一端鉸接在兩根立柱之間的轉軸上，所述杠桿的中部安裝豎向加載器，所述豎向加載器位于所述試驗樁的頂部，所述杠桿的另一端掛接豎向加載砝碼；所述水平加載系統包括水平加載樁帽、可移動定滑輪、鋼絲索和砝碼，所述水平加載樁帽安裝在所述試驗樁的頂面，所述水平加載樁帽與所述鋼絲索的一端連接，所述鋼絲索穿過所述定滑輪，所述鋼絲索的另一端與水平加載砝碼連接，所述定滑輪安裝在所述模型箱上；所述數據采集系統包括位移計，所述位移計位于水平加載樁帽上，所述位移計與數據采集儀連接。

進一步，所述水平加載系統為多向水平加載系統，所述定滑輪為可移動定滑輪，所述定滑輪下部安裝滾輪，所述模型箱的一圈設有滾輪軌道，所述滾輪可滑動地安裝在所述滾輪軌道上；所述鋼絲索的一端與卡套連接，所述水平加載樁帽一圈設有環形槽口，所述卡套可滑動地安裝在所述環形槽口內。

再進一步，所述水平加載樁帽設有用于供卡套放入的導槽，所述導槽與所述環形槽口相通。

更進一步，所述卡套包括球形夾具和上下夾片，所述球形夾具內設有上下夾片，所述鋼絲索的一端位于上下夾片之間的夾持工位處。

所述水平加載樁帽上設有角度盤。

本實用新型的有益效果主要表現在：(1)可實現豎向和多個水平向復合加載，應用范圍廣。不但可以實現豎向和水平向的復合加載，而且可以考慮多個任意水平方向的水平向復合加載。能模擬豎向荷載作用下多個水平向荷載作用下樁基水平承載力的性能研究，工程應用范圍廣。(2)水平向加載方式合理。采用水平加載樁帽連接樁與鋼絲索，再由樁帽以均勻受力的形式傳遞給樁基，更符合工程實際情況。(3)操作簡單，費用低，周期短。由于現場試驗條件及樁基施工的復雜性，難以獲得復合荷載作用下單樁多向水平承載力的變化規律，且具有現場試驗費用高、周期長的不足，而本裝置能有效地解決現場試驗難題，具有操作簡單、費用低、周期短的特點。

附圖說明

圖1是復合荷載作用下的單樁多向水平承載力的測試裝置的結構示意圖。

圖2是模型箱俯視圖。

圖3是可移動定滑輪與模型箱連接圖。

圖4是水平加載樁帽大樣圖，其中，(a)是正面，(b)是反面。

圖5是卡套與鋼絲索連接圖。

圖6是水平加載樁帽與卡套連接圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。

參照圖1～圖6，一種復合荷載作用下的單樁多向水平承載力的測試裝置，包括模型箱、豎向加載系統、多向水平加載系統、數據采集系統及計算機控制系統，所述模型箱是無頂蓋內空的圓柱形，箱身由環形不銹鋼板焊接而成。所述豎向加載系統由立柱、橫梁、杠桿、豎向加載器、砝碼等組成。橫梁位于立柱的上端，用于放置磁力表座和提高模型箱的穩定性。杠桿與立柱之間采用轉軸連接，杠桿可以繞轉軸轉動。所述水平加載系統由水平加載樁帽、球形卡具、鋼絲索、可移動定滑輪、砝碼組成。水平加載樁帽上設有槽口與導槽，用于連接卡套，在其外側壁刻有角度盤，用于測量角度。卡套由兩塊錐形夾片和空心的球形卡具組成，用于固定鋼絲索。所述數據采集系統由LVDT位移計和數據采集儀組成，所述計算機控制系統內帶軟件，可以記錄和處理數據。