[發(fā)明專利]一種模擬煤炭采動中便于銜接的實驗裝置及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811451840.4
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109540437B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉書賢;聶偉;路沙沙;白春;劉書會;張春華;梁天寶;左瀟宇
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G09B25/04
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍

1.一種模擬煤炭采動中便于銜接的實驗裝置，其特征在于：包括振動臺、H型鋼、施加裝置、銜接裝置、加密鋼筋組件和限位組件，振動臺上頂板上表面固定安裝有H型鋼，H型鋼上翼緣的上表面設(shè)有施加裝置，施加裝置具體為千斤頂，千斤頂上表面通過銜接裝置固定安裝有加密鋼筋組件；

所述銜接裝置包括第一鋼板、第二鋼板和第一螺栓，所述千斤頂上表面焊接有第一鋼板，第一鋼板上表面設(shè)置有第二鋼板，第二鋼板上表面設(shè)置有加密鋼筋組件，所述第一鋼板、第二鋼板和H型鋼上翼緣通過第一螺栓螺接，且第一螺栓位于H型鋼上翼緣下表面一側(cè)螺接有螺母。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬煤炭采動中便于銜接的實驗裝置，其特征在于：所述加密鋼筋組件包括六個U型第一鋼筋和兩個等長的第二鋼筋，兩個第二鋼筋平行相對設(shè)置，沿第二鋼筋延伸方向等間距設(shè)置四個第一鋼筋，且四個第一鋼筋的U型底八個拐點對應(yīng)的設(shè)置在兩個第二鋼筋上，另兩個第一鋼筋的U型底與第二鋼筋等長，平行于第二鋼筋設(shè)置，且另兩個第一鋼筋的U型底四個拐點對應(yīng)設(shè)置在第一鋼筋上，相鄰兩個第一鋼筋之間或者第一鋼筋與相鄰第二鋼筋之間等距設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬煤炭采動中便于銜接的實驗裝置，其特征在于：所述限位組件包括多個第一卡頭和多個第二卡頭，多個所述第一卡頭安裝在第一鋼板的下表面四周，且多個第二卡頭安裝在H型鋼上翼緣四周，所述施加裝置焊接在限位組件的內(nèi)側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬煤炭采動中便于銜接的實驗裝置，其特征在于：所述加密鋼筋組件上側(cè)澆筑有立柱。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬煤炭采動中便于銜接的實驗裝置，其特征在于：所述振動臺上頂板上表面通過第二螺栓與H型鋼下翼緣固定安裝。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬煤炭采動中便于銜接的實驗裝置，其特征在于：所述第一螺栓的長度比第一鋼板厚度、第二鋼板厚度、施加裝置高度和H型鋼上翼緣厚度的總長度長6～8cm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬煤炭采動中便于銜接的實驗裝置，其特征在于：所述第一鋼板和第二鋼板的長度或者寬度至多比施加裝置輸出端的直徑長30mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬煤炭采動中便于銜接的實驗裝置的使用方法，其特征在于：步驟一、將H型鋼下翼緣通過第二螺栓固定安裝到振動臺上頂板上表面；

步驟二、將施加裝置嵌入第一鋼板和H型鋼上翼緣之間的限位組件內(nèi)，并且將施加裝置的輸出端焊接在第一鋼板的下表面；

步驟三、將加密鋼筋組件焊接到第二鋼板上，在加密鋼筋組件上整體澆筑形成混凝土柱子，可實現(xiàn)模擬混凝土框架柱子與基礎(chǔ)固定端約束的力學(xué)模型；

步驟四、將帶有混凝土柱子的第二鋼板放置到第一鋼板上表面，進而調(diào)整千斤頂輸出端的高度，將加長的第一螺栓穿過第一鋼板、第二鋼板和H型鋼上翼緣，在第一螺栓的底端將螺母擰緊到H型鋼的上翼緣的下表面，進而模擬煤炭采動過程中建筑物的沉降；

步驟五、將實驗完成后的建筑物模型和第二鋼板拆卸下來，重復(fù)步驟三和步驟四，每次都調(diào)節(jié)千斤頂輸出端的高度，進而模擬煤炭采動過程中建筑物沉降的四種工況。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種模擬煤炭采動中便于銜接的實驗裝置的使用方法，其特征在于：所述步驟五中，四種工況為：工況一，建筑物傾斜值0mm/m；工況二：建筑物傾斜值2mm/m；工況三：建筑物傾斜值4mm/m；工況四：建筑物傾斜值6mm/m，其中單位mm/m對應(yīng)的含義為建筑物沉降值/相鄰立柱水平間距。