模拟桩箱的实验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种模拟桩箱的实验装置，该模拟桩箱的实验装置包括沉箱(10)和至少一根桩(20)，各个所述桩(20)可拆卸地安装在所述沉箱(10)的桩安装部上且各自的一端均从所述沉箱(10)的下端伸出，各个所述桩(20)在所述桩安装部上安装为能够相对于所述桩安装部沿各自的长度方向调节安装位置，以使得各个所述桩(20)从所述沉箱(10)中伸出的长度能够调节，而模拟多种桩长乃至多种桩长组合，从而节省了试验成本。
【专利说明】模拟桩箱的实验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及模拟粧箱的实验装置。
【背景技术】
[0002]在建筑行业，广泛地应用有沉箱基础和粧基础。但是这种单一基础(即沉箱基础和粧基础)的抗震性能却并不理想。特别是经过了 1995年日本阪神大地震后，人们开始寻找一种既具有良好的抗震性能，也具有良好承载性能的基础结构，于是构思形成了一种粧箱基础，并开始针对这种新型基础进行研宄。
[0003]《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》中6.4.1条规定“当筏形基础或箱形基础下的天然地基承载力或沉降值不能满足设计要求时，可采用粧筏或粧箱基础。粧的类型应根据工程地质状况、结构类型、荷载性质、施工条件以及经济指标等因素决定。粧的设计应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007和《建筑粧基技术规范》JGJ 94的规定，抗震设防区的粧基尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定”。
[0004]但是，由于粧箱基础结构的复杂性，很难在不同的具体施工环境中通过现场试验确定整体结构的力学特性，以及粧类型、布粧形式对整体基础结构的各种指标参数造成的影响。
[0005]因此，为了弥补这种不足，就需要对粧箱基础在具体的工程地质状况、结构类型、荷载性质、施工条件以及经济指标的条件下最适宜的粧的类型进行实验。其中，离心模型试验能够还原天然应力场，从而对粧箱基础的静、动力及地震响应进行研宄，具有特别重要的意义。
[0006]作为研宄重点之一的是粧长的影响。但是，由于需要实验多种粧长乃至多种粧长组合，因此也需多个模型来模拟这种粧箱基础，这样就造成了实验成本高。
[0007]而且用于需要更换模型，也造成了实验时间的浪费。另外，还可能在更换模型时，由于箱基础的位置发生变化，而造成无法可靠地取得粧长长度变化对粧箱性能的影响的实验数据。
[0008]因此，如何在尽可能地模拟实际的设置方式的前提下，还能够便利地利用离心实验装置中来检测不同的粧的类型会对基础的各种指标参数造成何种影响。
实用新型内容
[0009]本实用新型所要解决的技术问题为提供一种能够模拟多种粧长的粧箱基础实验装置，该粧箱基础实验装置能够反复利用并模拟不同粧长得到有效的实验数据，因而能够降低实验成本。
[0010]本实用新型提供了一种模拟粧箱的实验装置，包括沉箱和至少一根粧，各个所述粧可拆卸地安装在所述沉箱的粧安装部上且各自的一端均从所述沉箱的下端伸出，各个所述粧在所述粧安装部上安装为能够相对于所述粧安装部沿各自的长度方向调节安装位置，以使得各个所述粧从所述沉箱中伸出的长度能够调节。
[0011]优选地，所述实验装置包括多根所述粧，所述粧彼此平行布置。
[0012]优选地，所述沉箱包括沉箱侧壁与用于封闭所述沉箱侧壁上端和下端的沉箱顶板和沉箱底板，所述粧贯穿所述沉箱底板上对应的设置孔。
[0013]优选地，所述粧上设置有外螺纹，各个所述设置孔为螺纹孔以作为所述粧安装部，各个所述粧与对应的所述设置孔螺纹配合而安装到所述沉箱底板上。
[0014]优选地，所述沉箱还包括固定在所述沉箱侧壁上的中隔板，所述中隔板在所述沉箱内位于所述沉箱顶板和沉箱底板之间，各个所述粧上设置有外螺纹，所述中隔板上设置有作为所述粧安装部的安装螺纹孔，各个所述粧与对应的所述安装螺纹孔螺纹配合而安装到所述中隔板上。
[0015]优选地，所述粧通过锁紧螺母锁紧在所述中隔板上。
[0016]优选地，所述沉箱顶板可拆卸地连接在所述沉箱侧壁的上端。
[0017]优选地，所述沉箱顶板通过螺纹紧固件连接在所述沉箱侧壁的上端。
[0018]通过上述技术方案，由于在本实用新型的模拟粧箱的实验装置中，各个所述粧可拆卸地安装在所述沉箱的粧安装部上且各自的一端均从所述沉箱的下端伸出，这样，各个所述粧在所述粧安装部上安装为能够相对于所述粧安装部沿各自的长度方向调节安装位置，以使得各个所述粧从所述沉箱中伸出的长度能够调节。因此，本实用新型的模拟粧箱的实验装置能够模拟不同的粧长与沉箱所组成的粧箱基础的结构以进行各种实验，不但无需更换模型，从而节约了实验成本，和用在更换实验装置的实验时间。
[0019]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0021]图1是本实用新型所提供模拟粧箱的实验装置的一种【具体实施方式】的主视方向示意图。
[0022]图2是本实用新型所提供模拟粧箱的实验装置的一种【具体实施方式】的俯视方向示意图。
[0023]附图标记说明
[0024]10沉箱 11沉箱侧壁
[0025]12沉箱底板13沉箱顶板
[0026]14设置孔 15中隔板
[0027]20粧30锁紧螺母
[0028]40螺纹紧固件
【具体实施方式】
[0029]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0030]在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
[0031]本实用新型提供一种模拟粧箱的实验装置，包括沉箱10和至少一根粧20，各个粧20可拆卸地安装在沉箱10的粧安装部上且各自的一端均从沉箱10的下端伸出，各个粧20在沉箱10的粧安装部上安装为能够相对于粧安装部沿各自的长度方向调节的安装位置，以使得各个粧20从沉箱10中伸出的长度能够调节。
[0032]在本实用新型中，粧20和沉箱10能够由铝合金、钢、有机玻璃等材料制成。材料的选用能够根据工程地质状况、结构类型、荷载性质、施工条件以及经济指标等，以使粧20和沉箱10能够尽可能地模拟实际中的使用状况。而且，粧20和沉箱10既能够使用同种材料制成，也能够使用不同种材料制成。
[0033]还有，粧20可拆卸地安装在沉箱10的粧安装部上，可拆卸的安装方式能够为多种，例如利用常温凝固，高温熔化的粘结剂来连接固定，或者利用螺接固定，还能够利用卡环卡接到设置在粧20上的凹槽，利用该卡环将粧20可拆卸地安装到沉箱10中。
[0034]另外，该沉箱10能够形成为多种形状，例如中空的圆柱体、中空的立方体等。粧20既能够形成为实心粧。另外，也能够根据实际需要形成为中空的粧，此时，在进行离心实验时，优选将应变片设置在粧20的内壁中，从而在改变粧长时，可以不进行应变片的调整，从而进一步缩短设置实验装置所需要的时间。
[0035]该实验装置包括多根粧20，粧20彼此平行布置。具体地，如图2所示，在该实验装置中，沉箱设置有四根粧，并沿形成为中空圆柱体的沉箱的圆周均匀分布。
[0036]作为一种具体的实施方式，沉箱10包括沉箱侧壁11与用于封闭沉箱侧壁11上端和下端的沉箱顶板13和沉箱底板12，粧20贯穿沉箱底板12上对应的设置孔14。具体地，沉箱底板12能够通过与沉箱侧壁11焊接的方式来有效地对沉箱侧壁11进行封闭，并通过设置孔14来容纳粧20的进出。
[0037]具体地，粧20上设置有外螺纹，各个设置孔14为螺纹孔以作为粧安装部，各个粧20与对应的所述设置孔14螺纹配合而安装到沉箱底板12上。
[0038]另外，为了将粧20更加可靠地保持在沉箱10中，沉箱10还包括固定在沉箱侧壁11上的中隔板15，中隔板15在沉箱10内且位于沉箱顶板13和沉箱底板12之间，各个粧20上设置有外螺纹，中隔板15上设置有作为粧安装部的安装螺纹孔，各个粧与对应的所述安装螺纹孔螺纹配合而安装到中隔板15上。这样，能够通过增加中隔板15这一限位点，来更加有效地对粧20进行固定。
[0039]具体地，粧20通过锁紧螺母30锁紧在中隔板15上，从而将粧20固定在沉箱10中。
[0040]沉箱顶板13可拆卸地连接在所述沉箱侧壁11的上端。优选地，沉箱顶板13通过螺纹紧固件40连接在沉箱侧壁11的上端，从而能够方便地调节粧20从沉箱底板12伸出的距离。
[0041]另外，在本实用新型中，能够准备有多种长度的粧20，并在模拟粧箱的实验装置中组合使用。
[0042]以下将对优选的所述模拟粧箱的实验装置的试验过程进行说明，但这不应当理解为对本实用新型的限制。其中:
[0043]I)制作模拟粧箱的实验装置，沉箱侧壁11、沉箱底板12、沉箱顶板13、中隔板15均为由钢材形成的独立部件，首先将沉箱底板12焊接到沉箱侧壁11，再将中隔板15焊接到沉箱侧壁11的中间位置。之后，将粧20穿过沉箱底板12上的设置孔14和中隔板15上的安装螺纹孔，并通过锁紧螺母30锁紧到沉箱10中。
[0044]2)根据需要模拟的实际场地类型，在模型槽内分层填土，撒水，捣实整平。在填土的过程中将实验装置埋入指定位置。
[0045]3)在沉箱侧壁11的表面和粧20上设置多个应变片，将所有的应变片连接于应变米集仪。
[0046]4)输入信号，开始离心机试验。
[0047]5)观察试验过程中砂土层的变形，并采集模型粧和箱体的应变数据。
[0048]6)改变粧20从沉箱底板12中伸出的长度，按步骤4、5的方式进行加载并采集数据。
[0049]7)整理数据。
[0050]以上即为本实用新型的模拟粧箱的实验装置在离心试验中的具体试验过程，由于可以在试验过程中对粧20从沉箱底板12中伸出的长度进行调整，因此能够模拟多种粧长乃至多种粧长组合，从而节省了试验成本。
[0051]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0052]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0053]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种模拟粧箱的实验装置，其特征在于，包括沉箱(10)和至少一根粧(20)，各个所述粧(20)可拆卸地安装在所述沉箱(10)的粧安装部上且各自的一端均从所述沉箱(10)的下端伸出，各个所述粧(20)在所述粧安装部上安装为能够相对于所述粧安装部沿各自的长度方向调节安装位置，以使得各个所述粧(20)从所述沉箱(10)中伸出的长度能够调-K-T。
2.根据权利要求1所述的模拟粧箱的实验装置，其特征在于，所述实验装置包括多根所述粧(20)，所述粧(20)彼此平行布置。
3.根据权利要求1所述的模拟粧箱的实验装置，其特征在于，所述沉箱(10)包括沉箱侧壁(11)与用于封闭所述沉箱侧壁(11)上端和下端的沉箱顶板(13)和沉箱底板(12)，所述粧(20)贯穿所述沉箱底板(12)上对应的设置孔(14)。
4.根据权利要求3所述的模拟粧箱的实验装置，其特征在于，所述粧(20)上设置有外螺纹，各个所述设置孔(14)为螺纹孔以作为所述粧安装部，各个所述粧(20)与对应的所述设置孔(14)螺纹配合而安装到所述沉箱底板(12)上。
5.根据权利要求3所述的模拟粧箱的实验装置，其特征在于，所述沉箱(10)还包括固定在所述沉箱侧壁(11)上的中隔板(15)，所述中隔板(15)在所述沉箱(10)内位于所述沉箱顶板(13)和沉箱底板(12)之间，各个所述粧(20)上设置有外螺纹，所述中隔板(15)上设置有作为所述粧安装部的安装螺纹孔，各个所述粧(20)与对应的所述安装螺纹孔螺纹配合而安装到所述中隔板(15)上。
6.根据权利要求5所述的模拟粧箱的实验装置，其特征在于，所述粧(20)通过锁紧螺母(30)锁紧在所述中隔板(15)上。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的模拟粧箱的实验装置，其特征在于，所述沉箱顶板(13)可拆卸地连接在所述沉箱侧壁(11)的上端。
8.根据权利要求7所述的模拟粧箱的实验装置，其特征在于，所述沉箱顶板(13)通过螺纹紧固件(40)连接在所述沉箱侧壁(11)的上端。
【文档编号】E02D33/00GK204212186SQ201420642456
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】李大钧, 李早, 汪宏伟, 陈利德, 黄文海, 朱晓松, 严伟明, 赵宏伟 申请人:神华集团有限责任公司, 国华能源投资有限公司