详情

原文传递可还原海洋深水压力场及地应力场的桩基安装、受荷模拟试验装置及方法

专利名称：	可还原海洋深水压力场及地应力场的桩基安装、受荷模拟试验装置及方法
摘要：	本发明公开了一种可还原海洋深水压力场及地应力场的桩基安装、受荷模拟试验装置，本发明的试验装置主要包括：外桶、钢土、线圈、模型桩、步进电机等。本发明通过缠绕在外桶两端的线圈形成的匀强磁场给钢土提供超重力环境，还原缩尺模型试验中的土体真实应力状态，通过加压孔注入高压空气模拟海洋深水环境中高压力条件，外桶上盖板与外桶筒身通过卡扣固定实现严格密封。本发明的试验装置设备简单，操作方便，结果准确。本发明解决了目前相应的试验仪器无法模拟海洋深水环境下的高压环境以及模型缩尺效应带来的土压力无法还原的问题，试验效率高，操作灵活，优势突出。
专利类型：	发明专利
申请人：	浙江大学
发明人：	周文杰;李佳豪;国振;李玲玲;芮圣洁;李雨杰
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN201911418030.3
公开号：	CN111155568A
代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司
代理人：	万尾甜;韩介梅
分类号：	E02D33/00;E;E02;E02D;E02D33;E02D33/00
申请人地址：	310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
主权项：	1.一种可还原海洋深水压力场及地应力场的桩基安装、受荷模拟试验装置，其特征在于，包括外桶(1)、设于外桶(1)中的两个线圈(3)、模型桩(4)、步进电机一(5)、步进电机二(10)；所述的外桶(1)内装有钢土(2)；所述的其中一个线圈(3)位于钢土(2)下方，另一个线圈(3)位于钢土(3)上方；所述的外桶(1)的内壁上设有交叉钢架(14)上；所述的步进电机一(5)安装在交叉钢架(14)上，用于将模型桩(4)压入钢土(2)中；所述的步进电机二(10)设于外桶(1)的侧壁上，用于对模型桩(4)施加水平荷载。 2.根据权利要求1所述的可还原海洋深水压力场及地应力场的桩基安装、受荷模拟试验装置，其特征在于，所述的两个线圈(3)分别固定在外桶(1)的上下部，其直径和两个线圈之间的间距与外桶(1)的外径相同，两个线圈(3)通电形成匀强磁场；钢土(2)在匀强磁场的作用下受到竖直向下的场作用力，实现土体的超重力环境，还原与缩尺模型对应的土体真实应力状态。 3.根据权利要求1所述的可还原海洋深水压力场及地应力场的桩基安装、受荷模拟试验装置，其特征在于，所述的外桶(1)的材质为铝合金，不受磁力影响。 4.根据权利要求1所述的可还原海洋深水压力场及地应力场的桩基安装、受荷模拟试验装置，其特征在于，所述的外桶(1)侧面设有加压孔(6)和钢化玻璃视窗(13)。 5.根据权利要求1所述的可还原海洋深水压力场及地应力场的桩基安装、受荷模拟试验装置，其特征在于，所述的步进电机二(10)的端部设有加载杆(11)，加载杆(11)另一端设有套箍(12)，所述的模型桩(4)穿过套箍(12)与加载杆(11)相连。 6.一种可还原海洋深水压力场及地应力场的桩基安装、受荷模拟的试验方法，其特征在于，基于权利要求1-4任一项所述的可还原海洋深水压力场及地应力场的桩基安装、受荷模拟试验装置实现，具体试验方法如下：将模型桩(4)竖直置于钢土(2)表面，调整模型桩(4)位置，使模型桩(4)轴线与步进电机一(5)轴线处于同一直线上，盖上上盖板(7)；线圈(3)通电使匀强磁场强度达到设计值，实现超重力环境，确定依据为模型桩的缩小比例；通过加压孔(10)充气加压至设计压力，压力值根据需要模拟的海水深度进行确定；开启步进电机一(5)将模型桩(4)压入钢土(2)中，直至达到设计深度；再开启步进电机二(10)通过加载杆(11)对模型桩(4)施加水平荷载。
所属类别：	发明专利