[發明專利]一種可同時模擬隧道地震及錯動作用試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202210726779.X
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115127758A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 王劍宏;賈思佳;夏志鵬;耿萍;楊華;劉健
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 武博

1.一種可同時模擬隧道地震及錯動作用試驗裝置，其特征在于，包括依次設置的圍巖模型、承載板和振動單元，圍巖模型包括至少兩個圍巖單體，相鄰圍巖單體間隔布置，且至少一個圍巖單體通過升降機構連接承載板；隧道模型依次貫穿并連接所有圍巖單體，隧道模型外圓周面均包覆有減隔震層，沿隧道模型軸向上，減隔震層分段布置；振動單元通過承載板向所有圍巖單體同時施加振動。

2.如權利要求1所述的可同時模擬隧道地震及錯動作用試驗裝置，其特征在于，所述至少一個圍巖單體通過平移機構連接承載板，以調節該圍巖單體與其相鄰圍巖單體間距。

3.如權利要求1所述的可同時模擬隧道地震及錯動作用試驗裝置，其特征在于，所述圍巖單體之間布置減隔震層作為斷裂帶減隔震結構，圍巖單體與隧道模型之間布置減隔震層作為圍巖減隔震結構，沿隧道模型軸向上，所有減隔震層依次抵接。

4.如權利要求1所述的可同時模擬隧道地震及錯動作用試驗裝置，其特征在于，所述升降機構固定于承載板，一個升降機構對應連接至多一個圍巖單體，以驅動圍巖單體沿隧道徑向移動。

5.如權利要求1所述的可同時模擬隧道地震及錯動作用試驗裝置，其特征在于，所述隧道模型、圍巖模型及填充層均設有用于監測位移和應變的監測元件，監測元件分別接入采集模塊。

6.如權利要求5所述的可同時模擬隧道地震及錯動作用試驗裝置，其特征在于，所述隧道模型沿長度方向設置多個監測斷面，每個監測斷面對應的隧道模型內側、隧道模型外側、圍巖模型內側和減隔震層內均布置有監測元件，監測元件包括加速計、位移計和測取環向與軸向應變的應變傳感器。

7.如權利要求1所述的可同時模擬隧道地震及錯動作用試驗裝置，其特征在于，所述圍巖單體填充水泥基材料，以固定隧道模型與圍巖單體。

8.如權利要求1所述的可同時模擬隧道地震及錯動作用試驗裝置，其特征在于，不同段的減隔震層采用不同的減隔震材料，所有減隔震層沿隧道模型全長分布，隧道模型兩端與減隔震層相固定。

9.一種可同時模擬隧道地震及錯動作用試驗方法，利用如權利要求1-8任一項所述的可同時模擬隧道地震及錯動作用試驗裝置，其特征在于，包括以下步驟：振動單元根據輸入的振動控制信息輸出振動波形并通過承載板作用于圍巖模型；升降機構帶動圍巖單體相對于相鄰圍巖單體移動，以模擬斷裂帶兩側圍巖的相對錯動，獲取隧道模型、圍巖單體以及減隔震層的應變與位移數據；

通過升降機構調節圍巖單體位置，并在施加振動過程中，多次測取隧道模型、圍巖單體、減隔震層以及減隔震層的形變數據。

10.如權利要求1所述的可同時模擬隧道地震及錯動作用試驗方法，其特征在于，同時運行升降機構和振動單元，并進行形變數據獲取。