[發明專利]一種多層地下結構抗震推覆試驗裝備與擬動力加載方法

有效

• 申請號: 202011151087.4
• 申請日: 2020-10-24
• 公開（公告）號: CN112254912B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 莊海洋;王偉;楊靖;陳蘇
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;南京振軼巖土木工程有限公司
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 江蘇法德東恒律師事務所 32305
• 代理人: 劉林

本發明公開了一種多層地下結構抗震推覆試驗裝備，包括多層地下結構抗震推覆試驗裝置，多層地下結構抗震推覆試驗裝置包括垂直設置的反力墻豎墻和水平設置于反力墻豎墻底部的反力墻基座，反力墻豎墻與反力墻基座一體成型，反力墻豎墻的表面均勻開設有若干組定位槽孔且內側軸向水平固定有若干組作動機構，作動機構與定位槽孔的對接處固定有若干組螺栓，反力墻基座上通過螺栓對稱安裝有兩組地梁。本發明能夠實現多層地下結構的層間動態位移協調加載，通過上覆柔性鉛板代替上部覆土壓力，通過下設橡膠墊模擬文克爾地基，實現對橫向強震荷載作用下多層地下結構地震反應的大型模型試驗體系和方法，提高實驗數據的準確性。

技術領域

本發明涉及抗震技術領域，具體為一種多層地下結構抗震推覆試驗裝備與擬動力加載方法。

背景技術

隨著我國城市地鐵及其地下總體建設的快速發展，地下結構抗震問題引起了工程界和學術界的廣泛關注。尤其是1995年日本阪神大地震中造成了大量地鐵地下車站結構和區間隧道的嚴重震害，引起了全球工程技術人員的關注，普遍認為在復雜工程地質環境下地下結構的抗震性能在工程建設中應予以充分的重視和采取必要的措施。但是，目前地下結構抗震的相關理論和計算方法還需要進一步研究，相關結論和認識還需要有效的模型試驗手段進行驗證。目前，地下結構抗震的模型試驗主要有常重力狀態的振動臺試驗和超重力的離心機振動臺試驗。

然而，現有的常重力狀態的振動臺試驗和超重力的離心機振動臺試驗兩種模型試驗方法在實際操作的過程中存在以下的問題：上述兩種模型試驗方法均需要進行復雜的土與地下結構相互作用體系的模型試驗設計，存在相似比無法統一，模型地基制備難和模型結構尺寸較小等局限性，無法直觀真實再現地下結構地震破壞過程和倒塌形態因此，基于已有方法和技術的不足，提出了一種多層地下結構抗震推覆試驗裝備與擬動力加載方法，能夠直觀地反應大型地下結構地震破壞過程及其形態。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多層地下結構抗震推覆試驗裝備與擬動力加載方法，解決常重力狀態的振動臺試驗和超重力的離心機振動臺試驗兩種模型試驗方法均需要進行復雜的土與地下結構相互作用體系的模型試驗設計，存在相似比無法統一，模型地基制備難和模型結構尺寸較小等局限性，無法直觀真實再現地下結構地震破壞過程和倒塌形態，這一技術問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種多層地下結構抗震推覆試驗裝備，包括多層地下結構抗震推覆試驗裝置，所述多層地下結構抗震推覆試驗裝置包括垂直設置的反力墻豎墻和水平設置于反力墻豎墻底部的反力墻基座，所述反力墻豎墻與反力墻基座一體成型，所述反力墻豎墻的表面均勻開設有若干組定位槽孔且內側軸向水平固定有若干組作動機構，所述作動機構與定位槽孔的對接處固定有若干組螺栓，所述反力墻基座上通過螺栓對稱安裝有兩組地梁，兩組所述地梁之間設置有多層地下結構模型，所述多層地下結構模型的底部與反力墻基座的表面鋪設有橡膠墊，所述多層地下結構模型由若干組子地下結構層組成，若干組所述子地下結構層從上到下等距設置且一體成型，若干組所述子地下結構層與若干組作動機構一一對應設置，所述子地下結構層的兩側對稱設置有兩組工字鋼，位于內側的所述工字鋼與作動機構固定連接，兩組所述工字鋼的外圍均勻連接有四組抱桿，所述子地下結構層位于四組抱桿的內部之間，位于頂部的所述子地下結構層上水平鋪蓋有柔性鉛板。

作為本發明的一種優選實施方式，所述作動機構包括固定于反力墻豎墻上的底座和水平固定于底座上的伺服作動器，所述伺服作動器的動力輸出端與工字鋼固定連接。

作為本發明的一種優選實施方式，所述橡膠墊呈U型結構，所述橡膠墊的兩側位于地梁和多層地下結構模型之間。

作為本發明的一種優選實施方式，相鄰兩組所述子地下結構層之間連接有支撐側墻，所述子地下結構層與支撐側墻之間一體成型。

作為本發明的一種優選實施方式，上下相鄰兩組所述子地下結構層的內部均連接有兩組支撐柱，兩組所述支撐柱左右對稱設置。

作為本發明的一種優選實施方式，具體加載步驟如下：