[發(fā)明專(zhuān)利]一種剛度可調(diào)的樁基礎(chǔ)模型試驗(yàn)用承臺(tái)裝置及其試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810826175.6
• 申請(qǐng)日: 2018-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108678039B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳航;唐孟雄;胡賀松;劉春林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州市建筑科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E02D33/00
• 分類(lèi)號(hào): E02D33/00
• 代理公司: 廣州新諾專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 李德魁

1.一種樁基礎(chǔ)模型試驗(yàn)用承臺(tái)裝置，其特征在于，包括套設(shè)在模型樁的外側(cè)的承臺(tái)架構(gòu)，所述模型樁的上方設(shè)置有用于施加豎直壓力至所述模型樁的上部結(jié)構(gòu)，所述模型樁與所述上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有壓力感應(yīng)器，所述承臺(tái)架構(gòu)通過(guò)連接件與所述上部結(jié)構(gòu)連接；

所述承臺(tái)架構(gòu)的內(nèi)側(cè)自上而下依次設(shè)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(yīng)器設(shè)置在所述第一凹面內(nèi)；

所述第二凹面的側(cè)面上設(shè)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(shè)置的頂出部、豎直設(shè)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(tái)架構(gòu)的上端面到所述上部結(jié)構(gòu)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(zhǎng)度值，所述頂出部與所述第二凹面的側(cè)面之間設(shè)置有彈性復(fù)位件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的承臺(tái)裝置，其特征在于，所述承臺(tái)架構(gòu)對(duì)應(yīng)所述模型樁設(shè)置為圓環(huán)形，所述第一凹面、第二凹面及所述通孔均設(shè)置為圓形并同軸設(shè)置在所述承臺(tái)架構(gòu)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的承臺(tái)裝置，其特征在于，所述壓力感應(yīng)器對(duì)應(yīng)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(yīng)器的直徑相同，所述壓力感應(yīng)器的下端面抵接連接所述模型樁。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的承臺(tái)裝置，其特征在于，所述頂出部包括朝向所述模型樁設(shè)置的頂壓塊、連接所述頂壓塊的滑桿，所述承臺(tái)架構(gòu)上對(duì)應(yīng)所述滑桿設(shè)置有供所述滑桿左右滑動(dòng)的水平槽孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的承臺(tái)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(zhǎng)桿，所述承臺(tái)架構(gòu)上對(duì)應(yīng)所述長(zhǎng)桿豎直設(shè)置有連通所述水平槽孔的豎直槽孔；

所述滑桿相對(duì)所述頂壓塊的一端、所述長(zhǎng)桿相對(duì)所述受力塊的一端均設(shè)置有弧形光滑接觸面。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的承臺(tái)裝置，其特征在于，所述施力裝置至少設(shè)置有四個(gè)并圍繞所述模型樁均勻設(shè)置在所述承臺(tái)架構(gòu)上，所述頂出部在豎直方向上至少設(shè)置有兩個(gè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的承臺(tái)裝置，其特征在于，所述彈性復(fù)位件包括拉力彈簧，所述拉力彈簧套設(shè)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(cè)面上。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的承臺(tái)裝置，其特征在于，所述拉力彈簧在自然狀態(tài)下的長(zhǎng)度值與所述頂壓塊的厚度值之和小于所述第二凹面的側(cè)面到所述模型樁的側(cè)面之間的距離值；所述拉力彈簧在自然狀態(tài)下時(shí)，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(jù)權(quán)利要求2所述的承臺(tái)裝置，其特征在于，所述連接件包括若干螺桿，所述承臺(tái)架構(gòu)的上端面對(duì)應(yīng)所述螺桿均勻設(shè)置有若干固定螺孔，所述上部結(jié)構(gòu)上對(duì)應(yīng)所述固定螺孔設(shè)置有安裝孔。

10.一種樁基礎(chǔ)模型試驗(yàn)方法，其特征在于，基于上述權(quán)利1-9任一項(xiàng)所述的承臺(tái)裝置，包括以下步驟：

S1、將模型樁固定在模型試驗(yàn)的土體里面，并確保樁頂標(biāo)高滿(mǎn)足試驗(yàn)要求；

S2、根據(jù)模型樁的尺寸參數(shù)選擇壓力感應(yīng)器，將組裝好的承臺(tái)架構(gòu)套設(shè)在模型樁的上部，并使得所述第一凹面的最低標(biāo)高低于模型樁的樁頂標(biāo)高；

S3、將壓力感應(yīng)器放置在模型樁的頂部，并使得壓力感應(yīng)器位于所述第一凹面內(nèi)；將上部結(jié)構(gòu)設(shè)置在壓力感應(yīng)器的上表面，并利用所述連接件矯正上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞至壓力感應(yīng)器的上表面；

S4、當(dāng)只有承臺(tái)架構(gòu)的通孔與模型樁的樁身間隙連接時(shí)，即模型樁處于鉸接狀態(tài)，適用于鉸接狀態(tài)時(shí)的模擬試驗(yàn)；通過(guò)施力裝置可使得所述頂出部頂緊設(shè)置在所述模型樁的側(cè)邊，即模型樁處于剛接狀態(tài)，適用于剛接狀態(tài)時(shí)的模擬試驗(yàn)；重復(fù)對(duì)施力裝置的操作即可切換承臺(tái)裝置與模型樁之間的約束方式；

S5、試驗(yàn)完成后，通過(guò)壓力感應(yīng)器進(jìn)行不同約束方式下的受力情況的數(shù)據(jù)記錄及統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行承臺(tái)裝置的拆卸存放。