[發明專利]一種橋梁柱樁浸水段臨界動載荷破壞實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 202110493646.8
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113390733B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 雷笑;楊澤剛;鄭宇涵;葉太如;張世誠
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N3/303
• 分類號: G01N3/303;G01N3/06;G01N3/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 邵斌

1.一種橋梁柱樁浸水段臨界動載荷破壞實驗裝置，其特征是，包括：

試驗箱（1）；

安裝于所述試驗箱（1）內部，用于模擬橋梁柱樁的橋梁柱樁模塊；

安裝于所述試驗箱（1）內部，用于模擬支撐橋梁柱樁的巖石層的支撐模塊；

安裝于所述試驗箱（1）內部，用于對橋梁柱樁模塊內的試樣進行烘干的烘干模塊，

安裝于所述試驗箱（1）內部，用于對所述橋梁柱樁模塊施加動載荷，以模擬橋梁柱樁浸水段所受動載荷的動載荷施加模塊（6）；

數據處理模塊，用于采集并處理動載荷施加模塊（6）的運行數據、橋梁柱狀模塊中試樣的受力數據；

所述橋梁柱樁模塊包括安裝于所述試驗箱（1）中部的空心柱樁體（5），若干個所述動載荷施加模塊（6）環繞在所述空心柱樁體（5）的四周，所述空心柱樁體（5）上部布置有儲存容器（17）、柱狀異徑旋轉腔室（19），所述柱狀異徑旋轉腔室（19）內部裝載旋轉電機（13），所述儲存容器（17）通過第一伸縮桿軸（151）與布置在試驗箱(1)上端部的三角形支架（14）固定連接；

所述儲存容器（17）底部布置有均質孔（18），所述三角形支架（14）位于空心柱樁體（5）內壁側借助于第一伸縮桿軸（151）與壓實塊體（20）固定連接，所述壓實塊體（20）內部設置有空心橢圓孔（21）。

2.根據權利要求1所述的橋梁柱樁浸水段臨界動載荷破壞實驗裝置，其特征是，空心橢圓孔（21）與均質孔（18）面積相同且為空心柱樁體（5）截面積的1/5。

3.根據權利要求1所述的橋梁柱樁浸水段臨界動載荷破壞實驗裝置，其特征是，所述數據處理模塊包括安裝在試驗箱（1）一側的單片機（10）和紅外發射器（11）、安裝在動載荷施加模塊（6）上的加載速度感測器（7）和應力傳感器（8），所述應力傳感器（8）沿所述空心柱樁體（5）的外壁均勻布置；所述單片機（10）與紅外發射器（11）、加載速度感測器（7）、應力傳感器（8）通信連接，第一曳引電機（121）通過第一電纜線（161）與第一伸縮桿軸（151）相連，上位機（23）內部設置紅外接收器（22）、數據存儲器（25）且顯示數據表（24）的信息；曳引電機（12）、紅外接收器（22）分別與所述單片機（10）通信連接。

4.根據權利要求1所述的橋梁柱樁浸水段臨界動載荷破壞實驗裝置，其特征是，所述支撐模塊包括可拆式設置于所述試驗箱（1）的底部、厚度不同的若干個實心鋼片（3），所述實心鋼片（3）通過端角插接模塊（4）安裝于所述試驗箱（1）內部的下行軌道（207），所述端角插接模塊（4）包括下行軌道（207）、弧形支撐柱（208）、曲桿（209）、輪槽（2011）、支撐板（2012）、空心圓柱（2013）；

所述空心圓柱（2013）一側與下行軌道（207）滑動連接、空心圓柱（2013）下部布置支撐板（2012）實現限位，所述支撐板（2012）與空心圓柱（2013）交界處布置輪槽（2011），所述空心圓柱（2013）借助定向輪（2010）與輪槽（2011）滑動連接，所述空心圓柱（2013）截面內設置第二彈簧（262）、第二彈簧（262）與曲桿（209）連接且曲桿（209）支撐在空心圓柱（2013）斜截面內，所述支撐板（2012）另一側與弧形支撐柱（208）固定連接，所述實心鋼片（3）上布置的孔與弧形支撐柱（208）尺寸匹配。

5.根據權利要求4所述的橋梁柱樁浸水段臨界動載荷破壞實驗裝置，其特征是，所述烘干模塊包括安裝在試驗箱（1）內壁的熱交換層（2），所述熱交換層（2）包括暖風流通道（203）和風孔（205），所述暖風流通道（203）的一側安裝有透氣層（204），所述風孔（205）的邊界處安裝有風閥（206），風泵（201）通過風管（202）與暖風流通道（203）貫通以形成局部回路，所述暖風流通道（203）內安裝有若干個發熱體（2014）；所述下行軌道（207）安裝在所述熱交換層（2）的內壁。