[發明專利]一種可移動激振荷載作用下側向壓力量測裝置

有效

• 申請號: 202110778900.9
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113533044B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 曹海瑩;周城屹
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02;G01N3/06;G01M7/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 何圣斐;李洪福

本發明涉及一種可移動激振荷載作用下側向壓力量測裝置，包括加載架系統和層狀側向壓力模擬器系統；所述振動發生器和加載架滑軌連接，振動發生器兩側安置電動滑輪，置于單元層平板的上方；第二層單元層平板及以下的板上部布置可壓縮的彈簧連接桿；所述單元層變形桿上設有彈簧和單向滑動卡槽，與側向壓力傳感器連接，并安裝在滑輪上；所述滑動軌道框為矩形，四角下方均布置彈簧、滑動卡槽和側向壓力傳感器，并可疊加連接。本發明采用可移動激振荷載模擬系統將可移動激振荷載產生的振動和壓力輸入到側向單元體系統中，模擬在動荷載作用下側向單元體的彈塑性變形，可以實時的觀測實驗數據的變化，對可移動激振荷載中側向壓力的變化做出直觀的觀測。

技術領域

本發明涉及側向壓力測試和實驗模擬技術領域，尤其涉及一種可移動激振荷載作用下側向壓力量測裝置。

背景技術

目前，在建筑、巖土、交通等領域的設計與施工中都會涉及側向壓力測試，通過模擬實驗的方式對研究目標進行放縮實驗，由實驗數據來給實際工程提供可靠、安全的理論保證。可移動激振荷載如風載、地震荷載、車輛荷載等對分層施工的構筑物如高層建筑、橋梁、道路，人工或自然填充的基坑、路堤等的側向壓力的影響是一個長期反復作用的過程，層狀單元層瞬時的微小變化不斷疊加，隨著時間的推移后出現宏觀的數據變化，從而使人們對可移動激振荷載作用下的側向壓力和靜力荷載進行對比，進而對在動荷載作用下物理參數進行系數修正。

當前理論上薄層單元法在這種微小變化引起側向壓力的改變的計算與推導上有很大的可行性，實驗室中采用微小的探針對這種單元薄層的微小錯動已經有成功的觀測和量測，但由于實驗裝置過于精密和昂貴，其實驗裝置和操作過程很難推廣供實際教研或工程中使用。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是基于薄層單元法的理論思想，為了直觀模擬可移動激振荷載對側向壓力的影響和量測而提出的一種可移動激振荷載作用下側向壓力量測裝置。

本發明采用的技術方案如下：

本發明所提出的一種可移動激振荷載作用下側向壓力量測裝置，包括加載架系統和層狀側向壓力模擬器系統；

所述加載架系統包括加載架、加載架滑軌、振動發生器和電動滑輪；所述加載架滑軌固定連接在加載架上方中部區域的前后兩側之間；所述電動滑輪安裝在振動發生器的兩側，所述振動發生器通過電動滑輪與加載架滑軌滑動連接；

所述層狀側向壓力模擬器系統包括單元層平板、彈簧連接桿、單元層變形桿、側向壓力傳感器、滑輪、滑動軌道框、滑軌連接桿和反力墻；所述滑動軌道框為矩形結構，其縱向均勻排列在加載架滑軌下方；所述反力墻分別設置在縱向均勻排列的滑動軌道框的左右兩側，各所述滑動軌道框左右兩側的前后兩端與反力墻之間均通過滑軌連接桿連接；所述滑軌連接桿與反力墻邊緣滑動連接；所述滑動軌道框四角底部均連接有單元層變形桿；所述單元平層板分別設置在各滑動軌道框的上方，且由上至下位于第二層及以下的單元平層板的上表面均設置有可壓縮的彈簧連接桿，且所述彈簧連接桿的上端可在上一層單元平層板的底部滑動；所述單元層平板與滑動軌道框的左右兩側以及前后兩側之間分別連接有單元層變形桿，所述單元層變形桿的外端分別通過滑輪與滑動軌道框的四邊滑動連接；所述單元層平板一側的單元層變形桿的外端連接有側向壓力傳感器。

進一步的，所述單元層變形桿由彈簧和單向滑動卡槽依次連接而成。

進一步的，所述單元層平板的上表面和下表面分別附有不同摩擦系數的粗糙材料。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：

本發明采用可移動激振荷載模擬系統將可移動激振荷載產生的振動和壓力輸入到層狀體系統中，單元層平板與單元層變形桿相連，模擬在動荷載作用下層狀體的彈塑性變形，滑動軌道框疊加起來表現層狀體的厚度，并在側滑輪上設有壓力傳感器，可以實時的觀測實驗數據的變化，對可移動激振荷載中側向壓力的變化做出直觀的觀測。

附圖說明