[實用新型]一種考慮土體應力的水平地震剪切波模擬裝置

有效

• 申請號: 201720775720.4
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN207036381U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 彭佳明;蔡奇鵬;馬宏偉;陳星欣;董寒雨;陳榮淋;蘇世灼
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 張松亭

1.一種考慮土體應力的水平地震剪切波模擬裝置，其特征在于，包括基座系統、水平剪切模擬系統和豎向加載系統；所述水平剪切模擬系統放置于基座系統之上，并一起放置于豎向加載系統構成的回字形加載框內；所述基座系統包括底部滾珠組件、側墻和鋸齒狀底座；所述水平剪切模擬系統包括U形剪切框、頂部帶槽加載桿件和激發油缸，若干所述U形剪切框依次緊密排列，共同組合構成的空間內用于放置模型土體；所述豎向加載系統包括頂部工字反力梁、錨桿、底部工字反力梁、豎向油缸、頂部鋸齒狀加載板和頂部滾珠組件；

所述激發油缸推動始端U形剪切框沿剪切波振動方向做水平往復運動，并通過銷和槽之間的相互牽引帶動相鄰U形剪切框，引起U形剪切框在水平方向做蛇形運動，模擬水平剪切波；所述U形剪切框下方設置有底部帶槽桿，所述底部滾珠組件位于所述底部帶槽桿和鋸齒狀底座之間；所述頂部帶槽加載桿件可拆裝地放置于U形剪切框上方；所述側墻沿剪切波傳遞方向固定于鋸齒狀底座兩側；所述頂部工字反力梁、豎向油缸、頂部鋸齒狀加載板、頂部滾珠組件和頂部帶槽加載桿件由上至下依次架設；所述頂部工字反力梁與所述豎向油缸連接用于固定豎向油缸并提供豎向反力；所述頂部工字反力梁與底部工字反力梁通過錨桿相連，構成回字型加載框；所述頂部鋸齒狀加載板與所述豎向油缸連接用于承載豎向油缸集中作用力；所述頂部滾珠組件位于頂部帶槽加載桿件和頂部鋸齒狀加載板之間；所述底部工字反力梁設置于所述基座系統下方用于承受基座系統傳遞下來的豎向荷載。

2.根據權利要求1所述的考慮土體應力的水平地震剪切波模擬裝置，其特征在于：所述U形剪切框兩側設有三角形支撐桿。

3.根據權利要求1所述的考慮土體應力的水平地震剪切波模擬裝置，其特征在于，中間U形剪切框的底部帶槽桿兩側分別設有矩形凹槽和矩形凸起插銷；始端U形剪切框的底部帶槽桿一側設置矩形凸起插銷另一側不設置矩形凹槽并通過連接裝置與激發油缸連接，末端U形剪切框的底部帶槽桿一側設置矩形凹槽另一側不設置矩形凸起插銷；所述矩形凹槽尺寸比矩形凸起插銷尺寸大。

4.根據權利要求1所述的考慮土體應力的水平地震剪切波模擬裝置，其特征在于，始端U形剪切框和末端U形剪切框外側都通過金屬板封閉。

5.根據權利要求1所述的考慮土體應力的水平地震剪切波模擬裝置，其特征在于：所述鋸齒狀底座下部平整上部帶鋸齒形槽，所述底部帶槽桿上部平整下部帶V形槽，所述底部滾珠組件位于所述底部帶槽桿的V形槽和鋸齒狀底座的鋸齒形槽之間。

6.根據權利要求1所述的考慮土體應力的水平地震剪切波模擬裝置，其特征在于：所述頂部帶槽加載桿件下部平整上部帶V形槽，所述頂部鋸齒狀加載板上部平整下部帶鋸齒形槽，所述頂部滾珠組件位于所述頂部帶槽加載桿件的V形槽和頂部鋸齒狀加載板的鋸齒形槽之間。

7.根據權利要求1所述的考慮土體應力的水平地震剪切波模擬裝置，其特征在于：兩個側墻之間的相對距離可以調節，進而調節相鄰U形剪切框之間的間隙。

8.根據權利要求1所述的考慮土體應力的水平地震剪切波模擬裝置，其特征在于：兩相鄰U形剪切框的接觸面采用光滑材料。

9.根據權利要求1所述的考慮土體應力的水平地震剪切波模擬裝置，其特征在于：所述頂部帶槽加載桿件與U形剪切框接觸面采用光滑材料。

10.根據權利要求1所述的考慮土體應力的水平地震剪切波模擬裝置，其特征在于：所述激發油缸的活塞與始端U形剪切框相接，且激發油缸施加力的方向與U形剪切框長度方向平行。

11.根據權利要求2所述的考慮土體應力的水平地震剪切波模擬裝置，其特征在于：所述U形剪切框的底部帶槽桿上可替換不同尺寸的矩形凸起插銷，用于調整相鄰矩形凸起插銷和矩形凹槽之間的相對位移量，進而調整兩相鄰U形剪切框之間的相對位移量。