[發明專利]一種測試隔振屏障場地隔振效應的三維模型土箱、系統及方法

在審

• 申請號: 202110352997.7
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112924125A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 劉必燈;宋瑞祥;鄔玉斌;馮偉棟;王興國
• 申請（專利權）人: 北京市勞動保護科學研究所;安徽省地震工程研究院;河南理工大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 北京華旭智信知識產權代理事務所(普通合伙) 11583
• 代理人: 李麗

1.一種測試隔振屏障場地隔振效應的三維模型土箱，其特征在于，包括：外模型箱(10)、內剪切箱(20)以及鋼彈簧支座(30)；

其中，內剪切箱(20)包括層疊的多個圍護框架(21)以及多個箱底條形托條(23)，各圍護框架之間由多個摩擦擺串聯鋼彈簧三維限位支座(22)連接，箱底條形托條(23)作為內剪切箱(20)的底部并且不與圍護框架(21)連接，鋼彈簧支座(30)連接在外模型箱(10)與箱底條形托條(23)之間、以及在外模型箱(10)與最底層的圍護框架之間；

其中，所述摩擦擺串聯鋼彈簧三維限位支座(22)包括摩擦板上頂板(221)、摩擦板下底板(222)、鋼彈簧下底板(223)、多個鋼彈簧體(224)以及多個限位套筒(225)；摩擦板上頂板(221)與鋼彈簧下底板(223)分別連接相鄰的兩層圍護框架(21)；

摩擦板上頂板(221)與摩擦板下底板(222)之間滑動連接，使得摩擦板上頂板(221)能夠沿著摩擦板下底板(222)的上表面沿任意水平方向滑動；

限位套筒(225)的上套筒固定在摩擦板下底板(222)的下表面上，限位套筒(225)的下套筒固定在鋼彈簧下底板(223)的上表面上，鋼彈簧體(224)設置在上套筒與下套筒二者嵌套所形成空間中。

2.根據權利要求1所述的測試隔振屏障場地隔振效應的三維模型土箱，其特征在于，還包括設置在外模型箱(10)與內剪切箱(20)之間的粘彈性液體或阻尼器。

3.根據權利要求1所述的測試隔振屏障場地隔振效應的三維模型土箱，其特征在于，還包括涂覆在限位套筒(225)的內表面上的特氟龍涂層(226)。

4.根據權利要求1所述的測試隔振屏障場地隔振效應的三維模型土箱，其特征在于，隨著各層圍護框架(21)由上而下，各層摩擦擺串聯鋼彈簧三維限位支座(22)的鋼彈簧體(224)的剛度逐漸增大。

5.根據權利要求1所述的測試隔振屏障場地隔振效應的三維模型土箱，其特征在于，摩擦板下底板(222)的上表面為平面或者凹曲面，并且周邊形成有突起。

6.根據權利要求1所述的測試隔振屏障場地隔振效應的三維模型土箱，其特征在于，還包括設置在內剪切箱(20)內表面上柔性膜(24)。

7.一種測試隔振屏障場地隔振效應的系統，其特征在于，包括根據權利要求1-6中任一項所述的三維模型土箱。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，還包括振動臺(40)，振動臺與三維模型土箱接觸，為三維模型土箱中的土體施加振動。

9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述振動臺包括與振動臺臺面(41)剛性連接的錘頭(42)以及加載板(43)。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述振動臺還包括用于維持錘頭(42)與加載板(43)二者接觸的軟鏈連接或者硬連接(48)。

11.一種測試隔振屏障場地隔振效應的方法，其特征在于，包括利用與振動臺(40)臺面剛性連接的錘頭(42)以及與錘頭(42)接觸的加載板(43)，對根據權利要求1-6中任一項所述的測試隔振屏障場地隔振效應的三維模型土箱中的土體施加振動。

12.根據權利要求11所述的測試隔振屏障場地隔振效應的方法，其特征在于，還包括利用豎向隔振屏障(50)將三維模型土箱中的土體進行分隔。