[發明專利]一種剛度可調的樁基礎模型試驗用承臺裝置及其試驗方法

有效

• 申請號: 201810826175.6
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108678039B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 陳航;唐孟雄;胡賀松;劉春林
• 申請（專利權）人: 廣州市建筑科學研究院集團有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 李德魁

1.一種樁基礎模型試驗用承臺裝置，其特征在于，包括套設在模型樁的外側的承臺架構，所述模型樁的上方設置有用于施加豎直壓力至所述模型樁的上部結構，所述模型樁與所述上部結構之間設置有壓力感應器，所述承臺架構通過連接件與所述上部結構連接；

所述承臺架構的內側自上而下依次設置有面積逐漸變小的第一凹面、第二凹面及與所述模型樁間隙連接的通孔，所述壓力感應器設置在所述第一凹面內；

所述第二凹面的側面上設置有若干用于施加水平壓力至所述模型樁的施力裝置，所述施力裝置包括水平設置的頂出部、豎直設置的用于促使所述頂出部頂緊所述模型樁的施力部，所述承臺架構的上端面到所述上部結構的下端面之間的距離值大于所述施力部在豎直方向上的長度值，所述頂出部與所述第二凹面的側面之間設置有彈性復位件。

2.根據權利要求1所述的承臺裝置，其特征在于，所述承臺架構對應所述模型樁設置為圓環形，所述第一凹面、第二凹面及所述通孔均設置為圓形并同軸設置在所述承臺架構上。

3.根據權利要求2所述的承臺裝置，其特征在于，所述壓力感應器對應所述模型樁選擇為圓柱形，所述第一凹面的直徑與所述壓力感應器的直徑相同，所述壓力感應器的下端面抵接連接所述模型樁。

4.根據權利要求2所述的承臺裝置，其特征在于，所述頂出部包括朝向所述模型樁設置的頂壓塊、連接所述頂壓塊的滑桿，所述承臺架構上對應所述滑桿設置有供所述滑桿左右滑動的水平槽孔。

5.根據權利要求4所述的承臺裝置，其特征在于，所述施力部包括受力塊、連接所述受力塊的長桿，所述承臺架構上對應所述長桿豎直設置有連通所述水平槽孔的豎直槽孔；

所述滑桿相對所述頂壓塊的一端、所述長桿相對所述受力塊的一端均設置有弧形光滑接觸面。

6.根據權利要求1或5所述的承臺裝置，其特征在于，所述施力裝置至少設置有四個并圍繞所述模型樁均勻設置在所述承臺架構上，所述頂出部在豎直方向上至少設置有兩個。

7.根據權利要求6所述的承臺裝置，其特征在于，所述彈性復位件包括拉力彈簧，所述拉力彈簧套設在所述頂出部上，所述拉力彈簧的一端固定連接所述頂出部，所述拉力彈簧的另一端固定連接在所述第二凹面的側面上。

8.根據權利要求7所述的承臺裝置，其特征在于，所述拉力彈簧在自然狀態下的長度值與所述頂壓塊的厚度值之和小于所述第二凹面的側面到所述模型樁的側面之間的距離值；所述拉力彈簧在自然狀態下時，所述頂壓塊與所述模型樁之間的距離值等于所述豎直槽孔的寬度值。

9.根據權利要求2所述的承臺裝置，其特征在于，所述連接件包括若干螺桿，所述承臺架構的上端面對應所述螺桿均勻設置有若干固定螺孔，所述上部結構上對應所述固定螺孔設置有安裝孔。

10.一種樁基礎模型試驗方法，其特征在于，基于上述權利1-9任一項所述的承臺裝置，包括以下步驟：

S1、將模型樁固定在模型試驗的土體里面，并確保樁頂標高滿足試驗要求；

S2、根據模型樁的尺寸參數選擇壓力感應器，將組裝好的承臺架構套設在模型樁的上部，并使得所述第一凹面的最低標高低于模型樁的樁頂標高；

S3、將壓力感應器放置在模型樁的頂部，并使得壓力感應器位于所述第一凹面內；將上部結構設置在壓力感應器的上表面，并利用所述連接件矯正上部結構的穩定性，將上部結構的荷載傳遞至壓力感應器的上表面；

S4、當只有承臺架構的通孔與模型樁的樁身間隙連接時，即模型樁處于鉸接狀態，適用于鉸接狀態時的模擬試驗；通過施力裝置可使得所述頂出部頂緊設置在所述模型樁的側邊，即模型樁處于剛接狀態，適用于剛接狀態時的模擬試驗；重復對施力裝置的操作即可切換承臺裝置與模型樁之間的約束方式；

S5、試驗完成后，通過壓力感應器進行不同約束方式下的受力情況的數據記錄及統計，并進行承臺裝置的拆卸存放。