用于岩土模型试验的可视化组合式模型箱制造技术

用于岩土模型试验的可视化组合式模型箱，模型箱体（1）由框架面板（2）和底部钢板（3）以及方钢加强肋（9）组成，框架面板（2）相互平行构成模型箱体（1）的四个面，由竖向一榀Ⅰ型面板单元（5）与方钢柱（11）连接而成。竖向一榀Ⅰ型面板单元（5）由相互独立的Ⅰ型面板（4）并列再通过螺栓（13）及螺母（14）固定连接拼装。模型箱体(1)顶部设置由方钢梁(10)构成的顶梁，在其底部设置由方钢梁(10)构成的底梁，用螺栓（13）固定连接在方钢柱（11）侧壁上；用横向设置的等边角钢（6）将底部的方钢梁（10）与底部钢板（3）通过螺栓（13）固定连接；方钢加强肋（9）设置在模型箱体（1）的四个侧面。

【技术实现步骤摘要】
用于岩土模型试验的可视化组合式模型箱
本技术涉及土木工程
，具体涉及用于岩土模型试验的可视化组合式模型箱。
技术介绍
随着国民经济的迅速发展，国家加大基础设施的发展力度，能源、机场、公路、铁路等工程逐渐开展，不可避免的涉及到岩土及地下工程问题。我国地形地貌复杂，土体分布差异性较大，针对不同地区的岩土工程问题要区别对待，因此有必要研究涉及岩土的具体特征。建造实际比例的岩土工程模型通常会耗费大量的时间以及资金，所以对岩土工程实际土体做等比例缩小，以便在试验室模拟研究使用是具有实际意义的。但是岩土工程问题涉及面较广、土体实际情况不同，建造的岩土工程土体模型的空间大小也有所不同，为更真实的得到试验数据，同时为了深入探讨土体的变形机理，有必要直观地观测土体模型。而目前在这一方面的工作还处于初步探索阶段。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于岩土模型试验的可视化组合式模型箱。本技术是用于岩土模型试验的可视化组合式模型箱，包括内部可放置土体材料的空间模型箱体1，所述模型箱体1由框架面板2和底部钢板3以及方钢加强肋9组成；所述框架面板2相互平行构成模型箱体1的前后及左右四个面，由竖向一榀Ⅰ型面板单元5与方钢柱11连接而成；竖向一榀Ⅰ型面板单元5由相互独立的Ⅰ型面板4并列再通过螺栓13及螺母14固定连接拼装；模型箱体1顶部设置由方钢梁10构成的顶梁，在其底部设置由方钢梁10构成的底梁，均用螺栓13固定连接在方钢柱11侧壁上；用横向设置的等边角钢6将底部的方钢梁10与底部钢板3通过螺栓13固定连接；方钢加强肋9设置在模型箱体1的四个侧面。本技术的有益效果是：本技术提供了一种拆装方便、可改变空间大小用于岩土模型试验的可视化组合式模型箱。通过本技术可实现模型空间大小的自由调节，而且能够直观地看到土体的变化特征。其结构合理，拆卸方便，适用于不同规模的岩土模型试验。附图说明图1是本技术的结构示意图，图2是图1中结构的框架面板2示意图，图3是Ⅰ型面板4构造图，图4是Ⅰ型面板4纵向并列连接剖面示意图。图5是竖向一榀Ⅰ型面板单元5及其与方钢柱连接示意图。图6是图5剖面示意图。图中附图标记及对应名称为：模型箱体1、框架面板2、底部钢板3、Ⅰ型面板4、竖向一榀Ⅰ型面板单元5、等边角钢6、不等边角钢7、有机玻璃8、方钢加强肋9、方钢梁10、方钢柱11、吊环12、螺栓13、螺母14。具体实施方式为了进一步了解本技术的内容、特点及作用，下面结合附图详细说明。如图1、图2所示，所述模型箱体1由框架面板2和底部钢板3组成。所述框架面板2相互平行构成模型箱体1的前后及左右四个面，由相互独立的Ⅰ型面板4通过螺栓13与方钢柱11连接而成。模型箱体1顶部设置由方钢梁10构成的顶梁，在其底部设置由方钢梁10构成的底梁，均用螺栓13固定连接在方钢柱侧壁上保证模型的整体稳定性。用横向设置的等边角钢6将底部的方钢梁10与底部钢板3通过螺栓13固定连接。如图1、图2所示，模型箱体1相邻的框架面板2通过螺栓13与模型箱体1的四个竖向棱边的方钢柱11连接增加其整体刚度。模型箱体1顶部方钢梁10上布有吊环12，方便后期由起吊装置移动到指定位置。如图3、图4所示，Ⅰ型面板4由相同规格的不等边角钢7拼接成边长为50cm的正方形框架，相邻的两块不等边角钢7沿45度切割后拼装并用等边角钢6在拼接处配合螺栓13进行固定。其中，Ⅰ型面板的尺寸并不局限于50cm，可根据具体情况进行调整。为达到直观地观察土体变化特征的可视化效果，在拼接成的正方形框架不等边角钢7长边方向用螺栓13固定透明材质的有机玻璃8。如图5、图6所示，3个相邻Ⅰ型面板4的不等边角钢7的短边方向用螺栓13固定连接构成竖向一榀Ⅰ型面板单元5。其中，Ⅰ型面板4的数量Ⅰ型面板4的数量至少为三个，不局限于3个，可由实际模型高度的需要确定。如图5、图6所示，竖向一榀Ⅰ型面板单元5在水平方向通过与方钢柱11以螺栓13连接的方式进行拼装构成框架面板2。如图1~图6所示，用于岩土模型试验的可视化组合式模型箱的安装方法，其步骤为：（1）拼装Ⅰ型面板4框架：用相同规格的不等边角钢7拼接成边长为50cm的正方形框架，相邻的两块不等边角钢7沿45度切割后拼装并用等边角钢6在拼接处用螺栓13进行固定。其中，正方形框架边长不局限于50cm，可由实际工程确定；（2）在设计位置用螺栓13穿过拼接成的正方形框架不等边角钢7长边方向，用螺母14固定透明材质的有机玻璃8形成Ⅰ型面板4单元；（3）重复步骤（1）、（2），获得相应数量的Ⅰ型面板4。Ⅰ型面板4的数量根据实际模型需要确定；（4）用三个步骤（3）中的Ⅰ型面板4并列连接，构成竖向一榀Ⅰ型面板单元5，相邻Ⅰ型面板4的不等边角钢7的短边方向用螺栓13及螺母14固定连接。其中，Ⅰ型面板4的数量不局限于三个，可由实际模型高度的需要确定；（5）重复步骤（4）获得若干竖向一榀Ⅰ型面板单元5。具体数量由实际模型大小确定；（6）拼装框架面板（2）：将步骤（5）中的竖向一榀Ⅰ型面板单元5在水平方向通过与方钢柱11以螺栓13连接的方式进行拼装，构成框架面板2；（7）重复步骤（6）完成模型箱体1的前后左右四个框架面板2的拼装；（8）拼装模型箱体1框架：通过螺栓13将模型箱体1相邻的框架面板2与模型箱体1的四个竖向棱边的方钢柱11连接。用螺栓13将方钢梁10构成的顶梁以及底梁分别固定连接在模型箱体1顶部及底部方钢柱11侧壁上。在模型箱体1顶部方钢梁10上对称焊接吊环12，方便后期由起吊装置移动到指定位置；（9）拼装底部钢板：用等边角钢6将底部钢板3通过螺栓13固定连接在模型箱体1底部的方钢梁10上；（10）加固模型箱体1：分别在模型箱体1四个侧面的设定位置用螺栓13固定一道方钢加强肋9。以上所述的技术仅仅是对本技术的优选实施方案进行描述，并非对本技术的范围进行限定，在不脱离本技术设计精神的前提下，本领域技术人员对本技术的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本技术权利要求书确定的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于岩土模型试验的可视化组合式模型箱，包括内部可放置土体材料的空间模型箱体（1），其特征在于：所述模型箱体（1）由框架面板（2）和底部钢板（3）以及方钢加强肋（9）组成；所述框架面板（2）相互平行构成模型箱体（1）的前后及左右四个面，由竖向一榀Ⅰ型面板单元（5）与方钢柱（11）连接而成；竖向一榀Ⅰ型面板单元（5）由相互独立的Ⅰ型面板（4）并列再通过螺栓（13）及螺母（14）固定连接拼装；模型箱体（1）顶部设置由方钢梁（10）构成的顶梁，在其底部设置由方钢梁（10）构成的底梁，均用螺栓（13）固定连接在方钢柱（11）侧壁上；用横向设置的等边角钢（6）将底部的方钢梁（10）与底部钢板（3）通过螺栓（13）固定连接；方钢加强肋（9）设置在模型箱体（1）的四个侧面。

【技术特征摘要】
1.用于岩土模型试验的可视化组合式模型箱，包括内部可放置土体材料的空间模型箱体（1），其特征在于：所述模型箱体（1）由框架面板（2）和底部钢板（3）以及方钢加强肋（9）组成；所述框架面板（2）相互平行构成模型箱体（1）的前后及左右四个面，由竖向一榀Ⅰ型面板单元（5）与方钢柱（11）连接而成；竖向一榀Ⅰ型面板单元（5）由相互独立的Ⅰ型面板（4）并列再通过螺栓（13）及螺母（14）固定连接拼装；模型箱体（1）顶部设置由方钢梁（10）构成的顶梁，在其底部设置由方钢梁（10）构成的底梁，均用螺栓（13）固定连接在方钢柱（11）侧壁上；用横向设置的等边角钢（6）...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶帅华，赵壮福，黄安平，樊黎明，张玉巧，李德鹏，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：新型
国别省市：甘肃,62