[發明專利]一種用于模型樁擬雙向循環荷載加載裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 201910014727.8
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109826246A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 戴國亮;龔維明;曹小林;張志彤
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 許小莉

本發明公開了一種用于模型樁擬雙向循環荷載加載裝置及試驗方法。該用于模型樁擬雙向循環荷載加載裝置包括用于填土固定模擬樁的模擬箱、第一鋼絲繩以及第二鋼絲繩；所述第二鋼絲繩的兩端通過鋼絲繩卡頭連接在所述的第一鋼絲繩上并且兩個鋼絲繩的連接處位于所述模擬樁的兩端，所述第一鋼絲繩的一端通過彈簧測力計連接固定支座，所述第一鋼絲繩的另一端繞過定滑輪連接用于放置質量塊的托盤。該裝置通過彈簧測力計的彈性，通過在托盤中增加質量塊和減少托盤中原來的質量塊形成水平循環荷載；通過控制托盤中增加質量塊和減少質量塊的速度來控制循環的頻率。以此加載方法來研究樁在水平循環荷載下受加載頻率、循環次數、循環周期的影響，分析樁的承載特性。

技術領域：

本發明涉及一種用于模型樁擬雙向循環荷載加載裝置及試驗方法，屬于土木工程領域的樁基工程研究領域。

背景技術：

隨著我國海洋資源的開發和海洋工程的不斷建設，樁基礎的應用的得到了全面發展，在水平循環荷載作用下樁的承載性能受到大量學者的關注。樁基礎不僅要能夠承受由上部結構和樁身自重等引起的軸向荷載，而且要求能夠承受由波浪荷載、風荷載、車輛制動力荷載等引起的水平荷載。在海上的特殊環境下，如風浪的長期循環荷載作用，對樁的承載性能存在影響。循環荷載作用下會引起樁周土體累積變形和塑性應變增加,使得樁產生的水平位移過大，樁周土體受到擾動導致體剛度下降，樁基承載力降低。

研究樁的承載特性常常采用模型試驗，通過模型試驗能夠更好的反映樁的承載特性。由于受到側向加荷設備條件的限制，以及問題本身的復雜性，國內外對受水平雙向循環荷載樁的現場和室內的試驗研究較少。目前對樁的研究絕大部分停留在短期靜載的水平上，很多問題尚未解決，很多問題尚待解決。目前對于受水平循環荷載作用下的加載裝置較少，而且加載裝置比較復雜，操作起來控制，容易受外界因素的影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于模型樁擬雙向循環荷載加載裝置及試驗方法，即通過彈簧測力計的彈性，通過在托盤中增加質量塊和減少托盤中原來的質量塊形成水平循環荷載；通過控制托盤中增加質量塊和減少質量塊的速度來控制循環的頻率。以此加載方法來研究樁在水平循環荷載下受加載頻率、循環次數、循環周期的影響，分析樁的承載特性。

上述的目的通過以下技術方案實現：

用于模型樁擬雙向循環荷載加載裝置，包括用于填土固定模擬樁的模擬箱、第一鋼絲繩以及第二鋼絲繩；所述第二鋼絲繩的兩端通過鋼絲繩卡頭連接在所述的第一鋼絲繩上并且兩個鋼絲繩的連接處位于所述模擬樁的兩端，所述第一鋼絲繩的一端通過彈簧測力計連接固定支座，所述第一鋼絲繩的另一端繞過定滑輪連接用于放置質量塊的托盤。

所述的用于模型樁擬雙向循環荷載加載裝置，所述用于模型樁擬雙向循環荷載加載裝置還包括用于拍攝模擬樁位移的激光拍攝系統，所述激光拍攝系統包括激光光源、CCD相機和用于固定CCD相機的相機支架。

所述的用于模型樁擬雙向循環荷載加載裝置，所述第一鋼絲繩與所述第二鋼絲繩的直徑相等。

所述的用于模型樁擬雙向循環荷載加載裝置，第一鋼絲繩、第二鋼絲繩的參數滿足以下條件：