[發明專利]一種模擬不同震級地震發生時沙土液化現象的試驗裝置

在審

• 申請號: 201810048341.4
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108122473A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 張世民;張佳斌;邵威;陳伯恩;王虹波;施安平;黃欽陽;陳浩;章莉莎;孫苗苗;張青陽;金睿
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: G09B25/04
• 分類號: G09B25/04;G09B25/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及一種模擬不同震級地震發生時沙土液化現象的試驗裝置，包括加厚底座、第一支撐彈簧、第二支撐彈簧、有機玻璃箱、樁基礎建筑物模型、條形基礎建筑物模型、沙土、第一偏振電機、第二偏振電機；所述加厚底座為碗狀結構，加厚底座底部縱向安裝有第二支撐彈簧和第三支撐彈簧，加厚底座側部橫向安裝有第一支撐彈簧；所述有機玻璃箱底部橫向安裝有第一偏振電機，側部縱向安裝有第二偏振電機。本發明的有益效果是：本發明配備兩臺偏心電機，可以實現xy方向、xz方向及yz方向的組合耦合振動，不再局限于平面振動而是將其擴展為三維振動，以此來真實模擬地震所帶來的振動，同時可以通過調節電機的轉速來模擬不同等級的地震。

技術領域

本發明涉及一種模擬試驗裝置,具體涉及一種模擬不同震級地震發生時沙土液化現象的試驗裝置。

背景技術

在強烈地震作用下，處于地下水位以下的沙土，其性質可能發生明顯的變化，致使它表現出類似液體的特征。這種現象，人們稱之為沙土液化災害現象，也稱噴砂現象。沙土液化災害直接影響我國城鎮建設的發展，是我們進行地震安全性評價，抗震設防，震害預測等工作的一個重要的環節。唐山地震，大阪地震，中國臺灣花蓮地震，土耳其地震等近幾十年所發生的災害性地震說明沙土液化給人類帶來了極為嚴重的災害。

為避免沙土液化現象，主要從預防沙土液化的發生，防止或減輕建筑物不均勻沉陷兩方面入手。包括合理選擇場地；采取振沖、夯實、爆炸、擠密樁等措施，提高砂土密度；排水降低砂土孔隙水壓力；換土，板樁圍封，以及采用整體性較好的筏基、深樁基等方法。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種模擬不同震級地震發生時沙土液化現象的試驗裝置。

這種模擬不同震級地震發生時沙土液化現象的試驗裝置，包括加厚底座、第一支撐彈簧、第二支撐彈簧、有機玻璃箱、樁基礎建筑物模型、條形基礎建筑物模型、沙土、第一偏振電機、第三支撐彈簧、第二偏振電機和裝置控制按鈕；所述加厚底座為碗狀結構，加厚底座底部縱向安裝有第二支撐彈簧和第三支撐彈簧，加厚底座側部橫向安裝有第一支撐彈簧；所述第二支撐彈簧和第三支撐彈簧上安裝有機玻璃箱，有機玻璃箱內設有沙土，沙土上放置樁基礎建筑物模型和條形基礎建筑物模型；所述有機玻璃箱底部橫向安裝有第一偏振電機，有機玻璃箱側部縱向安裝有第二偏振電機；所述加厚底座外側設有一排裝置控制按鈕，由總電源開關、第二啟動按鈕、第二停止按鈕、第二電機調速按鈕、第一電機調速按鈕、第一停止按鈕和第一啟動按鈕組成。

作為優選：所述總電源開關、第一電機調速按鈕、第一停止按鈕和第一啟動按鈕通過導線連接第一偏振電機，所述電源開關、第二啟動按鈕、第二停止按鈕和第二電機調速按鈕通過導線連接第二偏振電機。

本發明的有益效果是：本發明配備兩臺偏心電機，可以實現xy方向、xz方向及yz方向的組合耦合振動，不再局限于平面振動而是將其擴展為三維振動，以此來真實模擬地震所帶來的振動，同時可以通過調節電機的轉速來模擬不同等級的地震。按建筑物基礎的不同對裝置中建筑物的形式進行劃分，分為條形基礎和樁基礎建筑物，不僅能夠演示建筑物在地震發生時由于沙土液化而產生的下陷、傾覆現象，還可以觀察到不同形式的建筑物各自的破壞程度，表現出不同基礎的建筑物抵抗破壞的能力，使參觀者對于沙土液化現象有一個充分的認知與了解，并掌握一定的防災抗災救災知識。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的整體軸測圖；

圖3為PLC控制流程圖。

附圖標記說明：1—加厚底座；101—總電源開關；102—第二啟動按鈕；103—第二停止按鈕；104—第二電機調速按鈕；105—第一電機調速按鈕；106—第一停止按鈕；107—第一啟動按鈕；2—第一支撐彈簧；3—第二支撐彈簧；4—有機玻璃箱；5—樁基礎建筑物模型；6—條形基礎建筑物模型；7—沙土；8—第一偏振電機；9—第三支撐彈簧；10—第二偏振電機。