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原文传递一种室内模型桩竖向加荷试验装置及其试验方法

专利名称：	一种室内模型桩竖向加荷试验装置及其试验方法
摘要：	本发明公开了一种室内模型桩竖向加荷试验装置及其试验方法，装置包括试验槽、支架、加压荷载施加装置和上拔荷载施加装置，所述试验槽内放置有模型桩与土体，加压荷载施加装置包括加压杠杆、压力传感器、第一加压装置，加压杠杆的一端被支架支撑、另一端连接第一加压装置，压力传感器设置在加压杠杆的底部且位于模型桩的顶部；上拔荷载施加装置包括滑轮、钢绞线、滑轮固定杆和第二加压装置，滑轮固定杆设置在可移动立架与第二纵向支撑杆之间，滑轮设置在滑轮固定杆的侧面，钢绞线穿过滑轮且钢绞线的一端与模型桩顶部连接、另一端与位于滑轮下方的第二加压装置连接。加压荷载施加装置和上拔荷载施加装置分别可实现加压荷载试验和上拔荷载试验。
专利类型：	发明专利
申请人：	扬州大学
发明人：	李志刚;高洲;姚和康;叶宏林;代云云;朱德胜;闻一江
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T20:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T01:00:00+0805
申请号：	CN201911321506.1
公开号：	CN111089799A
代理机构：	南京理工大学专利中心
代理人：	朱显国
分类号：	G01N3/14;G01N3/02;G01M13/00;G;G01;G01N;G01M;G01N3;G01M13;G01N3/14;G01N3/02;G01M13/00
申请人地址：	225009 江苏省扬州市大学路88号
主权项：	1.一种室内模型桩竖向加荷试验装置，包括试验槽(1)、支架(2)和加压荷载施加装置(3)，所述试验槽(1)内放置有模型桩(6)与土体(5)，其特征在于，所述加压荷载施加装置(3)包括加压杠杆(3-1)、压力传感器(3-3)、第一加压装置，所述加压杠杆(3-1)的一端被所述支架(2)支撑、另一端连接第一加压装置，所述压力传感器(3-3)设置在加压杠杆(3-1)的底部且位于模型桩(6)的顶部。 2.如权利要求1所述的室内模型桩竖向加荷试验装置，其特征在于，所述支架(2)包括位于试验槽(1)一侧的纵向底座(2-1)、下端与所述纵向底座(2-1)连接上端与位于纵向底座(2-1)上方的第一纵向支撑杆(2-5)连接的第一固定立架(2-2)、下端与所述第一固定立架(2-2)连接的且与纵向底座(2-1)平行设置的第一纵向支撑杆(2-5)以及位于试验槽(1)另一侧的第二固定立架(2-3)。 3.如权利要求2所述的室内模型桩竖向加荷试验装置，其特征在于，所述支架(2)还包括可移动立架(2-4)，所述可移动立架(2-4)设置于第一纵向支撑杆(2-5)与所述纵向底座(2-1)之间且能够沿所述纵向底座(2-1)的轴向方向移动，所述可移动立架(2-4)在其上部两侧开设有螺栓滑槽(2-4-1)，所述可移动立架(2-4)在其上部开设有加压杠杆孔(2-4-2)，所述加压荷载施加装置(3)还包括铰接螺栓(3-2)，所述加压杠杆(3-1)的所述一端穿过所述加压杠杆孔(2-4-2)，所述铰接螺栓(3-2)穿过所述螺栓滑槽(2-4-1)和所述加压杠杆(3-1)设置。 4.如权利要求3所述的室内模型桩竖向加荷试验装置，其特征在于，还包括上拔荷载施加装置(4)，所述上拔荷载施加装置(4)包括滑轮(4-1)、钢绞线(4-2)、滑轮固定杆(4-3)和第二加压装置，所述支架(2)还包括设置在第二固定立架(2-3)的上部的第二纵向支撑杆(2-6)，所述滑轮固定杆(4-3)设置在所述可移动立架(2-4)的顶部与所述第二纵向支撑杆(2-6)之间，所述滑轮(4-1)包括第一滑轮和第二滑轮，第一滑轮设置在所述滑轮固定杆(4-3)位于可移动立架(2-4)的一端的侧面，第二滑轮设置在滑轮固定杆(4-3)位于可移动立架(2-4)与第二纵向支撑杆(2-6)之间的部分的侧面，所述钢绞线(4-2)穿过第一滑轮和第二滑轮且钢绞线(4-2)的一端与模型桩(6)顶部连接、另一端与位于第一滑轮下方的第二加压装置连接。 5.如权利要求4所述的室内模型桩竖向加荷试验装置，其特征在于，所述第二纵向支撑杆(2-6)的内侧面设置有滑轮固定杆滑槽(2-6-1)，所述可移动立架(2-4)在位于加压杠杆孔(2-4-2)的上部开设有滑轮固定杆孔(2-4-3)，所述滑轮固定杆(4-3)的一端穿过所述滑轮固定杆孔(2-4-3)、另一端位于滑轮固定杆滑槽(2-6-1)内。 6.如权利要求1-5任一项所述的室内模型桩竖向加荷试验装置，其特征在于，所述第一加压装置包括悬挂于加压杠杆(3-1)另一端下方的第一砝码盘(3-5)以及位于所述第一砝码盘(3-5)内的第一砝码(3-6)，所述第二加压装置包括与钢绞线(4-2)另一端连接的第二砝码盘(4-5)以及位于所述第二砝码盘(4-5)内的第二砝码(4-4)。 7.如权利要求6所述的室内模型桩竖向加荷试验装置，其特征在于，所述试验槽(1)包括挡板(1-1)和透明有机玻璃板(1-2)，所述挡板(1-1)包括四个侧挡板和底挡板，所述透明有机玻璃板(1-2)设置在四个侧挡板中的前侧挡的中部，透过所述透明有机玻璃板(1-2)能够观察到所述试验槽(1)的内部。 8.如权利要求6所述的室内模型桩竖向加荷试验装置，其特征在于，所述加压荷载施加装置(3)还包括橡胶垫圈(3-4)，所述橡胶垫圈(3-4)设置在压力传感器(3-3)与模型桩(6)的顶部之间，所述第一纵向支撑杆(2-5)的底面轴向开设有可移动立架滑槽(2-5-1)，所述纵向底座(2-1)上表面沿轴向开设有纵向底座滑槽(2-1-1)，所述可移动立架(2-4)能够沿可移动立架滑槽(2-5-1)和纵向底座滑槽(2-1-1)移动。 9.如权利要求6-8任一项所述的室内模型桩竖向加荷试验装置的试验方法，其特征在于，所述试验方法包括加压荷载施加试验，所述加压荷载施加试验包括以下步骤：步骤1：沿着所述纵向底座(2-1)与所述第一纵向支撑杆(2-5)的轴向方向调整所述可移动立架(2-4)的前后位置，保证可移动立架(2-4)的轴向垂直线经过所要研究的预先放好在试验槽(1)内的模型桩(6)；步骤2：在模型桩(6)顶部安装压力传感器(3-3)，并在压力传感器(3-3)顶部放置橡胶垫圈(3-4)；步骤3：将加压杠杆(3-1)杆身担放在橡胶垫圈(3-4)上，接着将加压杠杆(3-1)带螺栓孔洞的一端穿过所述加压杠杆孔(2-4-2)设置，目测整个加压杠杆(3-1)大致水平后，将铰接螺栓(3-2)穿过加压杠杆(3-1)两侧的螺栓滑槽(2-4-1)，拧紧铰接螺栓(3-2)的螺母限制加压杠杆(3-1)的水平移动，接着利用平衡尺内的水准气泡辅助调平，松紧螺栓，微调其在螺栓滑槽(2-4-1)内的上下位置，将加压杠杆(3-1)调平；步骤4：在第一砝码盘(3-5)上依据压力传感器(3-3)的读数加减第一砝码(3-6)并通过加砂微调，使模型桩(6)承受研究需要的不同桩顶荷载；步骤5：若需研究不同位置的模型桩(6)，则重复步骤1-4，并得到试验数据；步骤6：整理试验数据，研究承压性能。 10.如权利要求6-8任一项所述的室内模型桩竖向加荷试验装置的试验方法，其特征在于，所述试验方法包括上拔荷载施加试验，所述上拔荷载施加试验包括以下步骤：步骤1：沿着所述纵向底座(2-1)与所述第一纵向支撑杆(2-5)的轴向方向调整所述可移动立架(2-4)的前后位置，保证可移动立架(2-4)的轴向垂直线经过所要研究的预先放好在试验槽(1)内的模型桩(6)；步骤2：将滑轮固定杆(4-3)自所述滑轮固定杆孔(2-4-3)穿过并使其端部位于滑轮固定杆滑槽(2-6-1)内，将滑轮固定杆(4-3)保持水平，保证滑轮固定杆(4-3)处于模型桩(6)的上方；步骤3：在滑轮固定杆(4-3)上加装第一滑轮和第二滑轮，第二滑轮固定在模型桩(6)的正上方，第一滑轮安置在滑轮固定杆(4-3)的端部，然后用钢绞线(4-2)跨过两个滑轮，一端与模型桩(6)顶部相连，另一端与第二砝码盘(4-5)相连；步骤4：在第二砝码盘(4-5)中加减第二砝码(4-4)以调节不同上拔荷载；步骤5：若需研究不同位置的模型桩(6)，则重复步骤1-4，并得到试验数据；步骤6：整理试验数据，研究抗拔性能。
所属类别：	发明专利