專利名稱:一種用于離心機上的對樁基施加斜向下荷載的試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型一種用于離心機上的對樁基施加斜向下荷載的試驗裝置，屬于樁基礎(chǔ)離心模型試驗【技術(shù)領(lǐng)域】；解決的技術(shù)問題是提供一種用于離心機上的對樁基施加斜向下荷載的試驗裝置，加載部件輕便靈活，易于試驗過程中的拆卸和固定；采用的技術(shù)方案是：反力梁通過支撐架固定安裝在離心模型箱上方，反力梁的中部側(cè)面上固定安裝有杠桿固定板，反力杠桿中部通過銷釘安裝在杠桿固定板的下部且反力杠桿以銷釘為支點可轉(zhuǎn)動，反力杠桿下端與試驗樁上端相接觸，反力梁一端固定安裝有滑輪固定架，滑輪固定架上安裝有定滑輪，鋼絲繩一端與反力杠桿上端連接且另一端繞過定滑輪連接有加載托板；本實用新型用于樁基礎(chǔ)離心模型試驗中對樁基施加不同大小的斜向下荷載。
【專利說明】一種用于離心機上的對樁基施加斜向下荷載的試驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型一種用于離心機上的對粧基施加斜向下荷載的試驗裝置，屬于粧基礎(chǔ)離心模型試驗【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]土工離心模型試驗是根據(jù)離心力場和重力場等價原理，并考慮到土工材料的非線性和自重應(yīng)力對土工結(jié)構(gòu)的影響，把經(jīng)過縮尺的原型結(jié)構(gòu)物置于倍重力加速度的離心場中，使模型和原型相應(yīng)點達到應(yīng)力應(yīng)變相同、變形相似、破壞機理相同，從而再現(xiàn)原型特性，為理論和數(shù)值分析方法提供真實可靠的參考依據(jù)。
[0003]實際工程中，粧基礎(chǔ)受到的荷載情況十分復(fù)雜，粧基不僅會承受豎直和水平向的荷載，也會承受斜向下荷載的作用。例如在港口、橋梁和近海平臺等工程中的粧基礎(chǔ)，主要是用來承受斜向荷載，而不僅僅是承受水平或豎向荷載。但是，目前粧基礎(chǔ)的斜向下加載模型試驗中，加載方式是利用千斤頂來對粧頂進行加載，這種方式在用于離心模型試驗中極其不便，在離心模型試驗中將千斤頂和模型箱一起放入離心室內(nèi)時，在試驗運轉(zhuǎn)過程中人們無法對千斤頂進行操作，也就無法在試驗過程中對粧基進行動態(tài)的加載，以至于目前只能將離心機暫停運轉(zhuǎn)，試驗人員進入離心室對千斤頂進行調(diào)整，達到下步荷載的大小，再重新啟動離心機，如此反復(fù)循環(huán)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于離心機上的對粧基施加斜向下荷載的試驗裝置，加載部件輕便靈活，易于試驗過程中的拆卸和固定，可滿足粧基在離心箱位置的靈活性，加載裝置可以準(zhǔn)確安裝，使離心試驗順利進行。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種用于離心機上的對粧基施加斜向下荷載的試驗裝置，包括支撐架、反力梁、杠桿固定板、反力杠桿、滑輪固定架、定滑輪、鋼絲繩和加載托板，反力梁通過支撐架固定安裝在離心模型箱上方，反力梁的中部側(cè)面上固定安裝有杠桿固定板，杠桿固定板的下部設(shè)有滑槽，反力杠桿的中部通過銷釘與滑槽配合固定安裝在杠桿固定板上且反力杠桿以銷釘為支點可轉(zhuǎn)動，反力杠桿的下端與試驗粧的上端相接觸，所述試驗粧的下端固定在離心模型箱內(nèi)部，反力梁的一端固定安裝有L形的滑輪固定架，滑輪固定架的豎板向下設(shè)置且橫板與反力梁固定連接，滑輪固定架與離心模型箱相對的豎板面上通過滑輪座安裝有定滑輪，鋼絲繩的一端與反力杠桿上端固定連接，鋼絲繩的另一端繞過定滑輪伸向離心模型箱外部下方并連接有加載托板。
[0006]所述滑輪固定架的豎板上設(shè)有滑槽，定滑輪的滑輪座固定安裝在所述豎板滑槽上，滑輪座在滑槽上的固定位置可調(diào)。
[0007]所述的支撐架上設(shè)有滑槽，反力梁通過螺栓與滑槽的配合固定安裝在支撐架上，反力梁通過螺栓固定在滑槽中的位置可調(diào)。
[0008]所述支撐架通過螺栓固定安裝在離心模型箱上。
[0009]所述的支撐架和反力梁均為截面方形的鋼管。
[0010]本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是:利用砝碼的重力拉動反力杠桿繞銷釘轉(zhuǎn)動，充分利用離心機內(nèi)的可控的不同大小的重力場來對粧基施加不同大小的斜向下荷載，根據(jù)公式F=ma，離心機設(shè)置的加速度不同，砝碼的重力F也隨之調(diào)整，加載部件輕便靈活，易于試驗過程中的拆卸和固定，可滿足粧基在離心箱位置的靈活性，加載裝置可以準(zhǔn)確安裝，使離心試驗順利進行；通過反力杠桿、定滑輪、鋼絲繩和砝碼作為加載部件，各部件輕便靈活，易于試驗過程中的拆卸和固定；固定板、支撐架和滑輪固定架豎板上的滑槽設(shè)計，都使得各部件的安裝使用更加靈活。

【附圖說明】

[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實用新型中反力杠桿在加載托板上加砝碼角度可變的作用機理圖。
[0014]圖中:1為支撐架，2為反力梁，3為杠桿固定板，4為反力杠桿，5為滑輪固定架，6為定滑輪，7為鋼絲繩，8為加載托板，9為離心模型箱，10為試驗粧。

【具體實施方式】
[0015]如圖1-2所示，本實用新型一種用于離心機上的對粧基施加斜向下荷載的試驗裝置，包括支撐架1、反力梁2、杠桿固定板3、反力杠桿4、滑輪固定架5、定滑輪6、鋼絲繩7和加載托板8，反力梁2通過支撐架I固定安裝在離心模型箱9上方，反力梁2的中部側(cè)面上固定安裝有杠桿固定板3，杠桿固定板3的下部設(shè)有滑槽，反力杠桿4的中部通過銷釘與滑槽配合固定安裝在杠桿固定板3上且反力杠桿4以銷釘為支點可轉(zhuǎn)動，反力杠桿4的下端與試驗粧10的上端相接觸，所述試驗粧10的下端固定在離心模型箱9內(nèi)部，反力梁2的一端固定安裝有L形的滑輪固定架5，滑輪固定架5的豎板向下設(shè)置且橫板與反力梁2固定連接，滑輪固定架5與離心模型箱9相對的豎板面上通過滑輪座安裝有定滑輪6，鋼絲繩7的一端與反力杠桿4上端固定連接，鋼絲繩7的另一端繞過定滑輪6伸向離心模型箱9外部下方并連接有加載托板8。
[0016]所述滑輪固定架5的豎板上設(shè)有滑槽，定滑輪6的滑輪座固定安裝在所述豎板滑槽上，滑輪座在滑槽上的固定位置可調(diào)。
[0017]所述的支撐架I上設(shè)有滑槽，反力梁2通過螺栓與滑槽的配合固定安裝在支撐架I上，反力梁2通過螺栓固定在滑槽中的位置可調(diào)。
[0018]所述支撐架I通過螺栓固定安裝在離心模型箱9上。
[0019]所述的支撐架I和反力梁2均為截面方形的鋼管。
[0020]本實用新型的試驗方法為:
[0021]使用時將反力梁2通過支撐架I安裝在離心模型箱9的頂部，支撐架I與離心模型箱9采用螺栓固定，保證支撐架I和反力梁2在離心試驗進行過程中不會脫離和移動；
[0022]當(dāng)進行粧的斜向加載離心試驗時，先將杠桿固定板3與反力梁2的側(cè)面采用螺栓固定，將事先做好預(yù)留有孔的鋼制的反力杠桿4穿過銷釘，銷釘作為反力杠桿4的支點，反力杠桿4可以繞其自由轉(zhuǎn)動，杠桿固定板3上設(shè)有滑槽，將所述銷釘固定安裝在滑槽內(nèi)使反力杠桿4安裝位置確定，讓反力杠桿4下端與試驗粧10粧頂接觸，然后根據(jù)試驗斜向加載所需要與豎直方向夾角的大小，讓銷釘帶動反力杠桿4在杠桿固定板3上的滑槽內(nèi)左右移動，將反力杠桿4調(diào)整至試驗所需傾角，保證反力杠桿4的初始位置與豎直方向夾角不會在離心試驗進行前改變；
[0023]如圖2所示，根據(jù)杠桿原理，在加載托板8上放砝碼，利用砝碼的重力，使鋼絲繩7產(chǎn)生拉力，反力杠桿4在支點銷釘?shù)淖饔孟?，用很小的力，即可提供反力杠桿4的末端斜向下的力，進而對試驗粧10施加斜向下荷載。
[0024]上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。例如，本實用新型中所有滑槽均可以采用導(dǎo)軌等其他可以實現(xiàn)其功能的任何形狀。
【權(quán)利要求】
1.一種用于離心機上的對粧基施加斜向下荷載的試驗裝置，其特征在于:包括支撐架(1)、反力梁(2)、杠桿固定板(3)、反力杠桿(4)、滑輪固定架(5)、定滑輪(6)、鋼絲繩(7)和加載托板(8)，反力梁(2)通過支撐架(I)固定安裝在離心模型箱(9)上方，反力梁(2)的中部側(cè)面上固定安裝有杠桿固定板(3)，杠桿固定板(3)的下部設(shè)有滑槽，反力杠桿(4)的中部通過銷釘與滑槽配合固定安裝在杠桿固定板(3)上且反力杠桿(4)以銷釘為支點可轉(zhuǎn)動，反力杠桿(4)的下端與試驗粧(10)的上端相接觸，所述試驗粧(10)的下端固定在離心模型箱(9)內(nèi)部，反力梁(2)的一端固定安裝有L形的滑輪固定架(5)，滑輪固定架(5)的豎板向下設(shè)置且橫板與反力梁(2)固定連接，滑輪固定架(5)與離心模型箱(9)相對的豎板面上通過滑輪座安裝有定滑輪(6)，鋼絲繩(7)的一端與反力杠桿(4)上端固定連接，鋼絲繩(7 )的另一端繞過定滑輪(6 )伸向離心模型箱(9 )外部下方并連接有加載托板(8 )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于離心機上的對粧基施加斜向下荷載的試驗裝置，其特征在于:所述滑輪固定架(5)的豎板上設(shè)有滑槽，定滑輪(6)的滑輪座固定安裝在所述豎板滑槽上，滑輪座在滑槽上的固定位置可調(diào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于離心機上的對粧基施加斜向下荷載的試驗裝置，其特征在于:所述的支撐架(I)上設(shè)有滑槽，反力梁(2)通過螺栓與滑槽的配合固定安裝在支撐架(I)上，反力梁(2 )通過螺栓固定在滑槽中的位置可調(diào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于離心機上的對粧基施加斜向下荷載的試驗裝置，其特征在于:所述支撐架(I)通過螺栓固定安裝在離心模型箱(9)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于離心機上的對粧基施加斜向下荷載的試驗裝置，其特征在于:所述的支撐架(I)和反力梁(2)均為截面方形的鋼管。
【文檔編號】E02D33-00GK204266260SQ201420685812
【發(fā)明者】段偉, 蘇航州, 段曉偉, 李靜, 王愛君, 靳柳, 秦偉華, 董潔, 席鵬偉, 段亞偉, 牛志娟, 李濤, 劉偉, 張國宇, 劉敏甲, 白建勛, 陳熹, 高猛 [申請人]段偉