一种水平加载系统及岩土工程多功能试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水平加载系统及岩土工程多功能试验系统，所述水平加载系统包括反力板、液压缸及刚性推板；其中，所述液压缸一端与所述反力板相连接，另一端与所述刚性推板相连接。本发明专利技术的有益效果为：所述水平加载系统能够同时实现水平加载卸载，水平加载用于模拟挤土效应试验，水平卸载用于模拟刚性挡土墙移位引起的滑坡效应试验，拓宽了岩土工程试验研究领域。安装水平的油缸后，所述刚性推板的行程可控范围较大，能够满足大多数模型试验要求。所述刚性推板在竖向加载试验中可作为普通隔板使用，根据试验要求可在轨道行程范围的任意位置固定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土工程多功能试验系统
，具体涉及一种水平加载系统及岩土工程多功能试验系统。
技术介绍
岩土工程多功能试验系统是应用于岩土工程、地下工程、矿业工程等领域的试验研究装置，为试验研究的基础设施和设备系统。岩土工程多功能试验系统是研究大型岩土工程问题的重要手段，在国内外已得到广泛应用，并在工程科研、设计及论证中发挥了重要作用。国际上如美国、英国、德国、意大利、日本、挪威等发达国家都先后开展了岩土工程多功能试验系统的试验研究工作，针对桩土共同作用、各种桩的受理机理、群桩效应、大型矿井顶板围岩稳定、大坝坝体与坝基的岩体稳定、大型洞室围岩稳定与支护等工程问题，进行了卓有成效的研究工作，并研制了相应的试验设备；国内如中国建筑科学研究院地基研究所、武汉岩土力学研究所、总参工程兵科研所、清华大学、北京科技大学、河海大学、石家庄铁道学院、北京建筑工程学院、同济大学、山东大学等单位，都先后开展了这方面的研究工作，研制了规模不等多功能试验系统。总结各种类型岩土工程试验系统水平加载系统的主要特点如下：①大多数岩土工程试验系统的加载系统都以竖向加载为主，很少实现水平加载卸载控制。岩土试验多为竖向加载控制试验，模拟水平效应的试验(如滑坡效应)多采用直接撤掉一面围护板或隔板的方法实现。操作不方便。②中国科学院武汉岩土力学研究所研制的岩土工程大型真三轴物理模型试验机，可以同时实现三维空间加载，加载吨位大，用于模拟高应力地下工程的受力状态试验。但是其结构复杂，成本较高。③汪人和等研制的试验台由试坑和反力架组成，在钢架竖向和横向各对称布置两个油缸，可分别进行竖向和水平向加载。但是其结构复杂，操作不方便。
技术实现思路
为解决现有技术中的岩土工程多功能试验系统大都以竖向加载为主，很少实现水平加载卸载控制的缺陷，本专利技术提供一种水平加载系统及岩土工程多功能试验系统，使岩土工程多功能试验系统在实现竖向加载的同时能够实现水平加载卸载，并且本专利技术的水平加载系统的施力点可调整。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种岩土工程多功能试验系统的水平加载系统，包括反力板、液压缸及刚性推板；其中，所述液压缸一端与所述反力板相连接，另一端与所述刚性推板相连接。优选的，所述液压缸为油缸。优选的，所述反力板上开设有第一竖向T型滑槽。优选的，所述刚性推板上与所述第一竖向T型滑槽相对应的位置开设有第二竖向T型滑槽。优选的，所述油缸一端置于所述第一竖向T型滑槽内，另一端置于所述第二竖向T型滑槽内，使所述油缸可沿所述第一竖向T型滑槽和第二竖向T型滑槽上下移动。所述反力板和刚性推板分别设计第一竖向T型滑槽和第二竖向T型滑槽，提供水平推力的油缸可沿所述第一竖向T型滑槽和第二竖向T型滑槽上下移动并在任意位置固定，使得所述水平加载施力点可调整。优选的，所述刚性推板顶部设有吊钩。便于所述刚性推板的起吊安装。优选的，所述刚性推板两端设有对称布置的滚轴。可实现所述刚性推板的自由移动。优选的，所述刚性推板上设有固定卡件。可在任意位置固定所述刚性推板。优选的，所述水平加载系统还包括自动加载控制系统，且所述自动加载控制系统与所述油缸相连接。所述自动加载控制系统可用于水平向加载控制，可独立控制输出多路相同或不同压力。一种岩土工程多功能试验系统，所述岩土工程多功能试验系统包括试验槽、水平加载系统、竖向加载系统、自动加载控制系统及竖向分隔板；其中，所述水平加载系统及所述竖向分隔板均安装于所述试验槽内；所述竖向加载系统安装于所述试验槽上方；所述水平加载系统与所述竖向加载系统均与所述自动加载控制系统相连接。本专利技术的有益效果为：1)所述水平加载系统能够同时实现水平加载卸载，水平加载用于模拟挤土效应试验，水平卸载用于模拟刚性挡土墙移位引起的滑坡效应试验，拓宽了岩土工程试验研究领域。2)安装水平的油缸后，所述刚性推板的行程可控范围较大，能够满足大多数模型试验要求。3)所述刚性推板在竖向加载试验中可作为普通隔板使用，根据试验要求可在轨道行程范围的任意位置固定。4)所述反力板和刚性推板上分别设计第一竖向T型滑槽和第二竖向T型滑槽，提供水平推力的油缸可沿所述第一竖向T型滑槽和第二竖向T型滑槽上下移动，可根据不同试验要求，在任意位置提供水平推力或回撤油缸。5)所述刚性推板刚度足够大，能够保证水平推力的均匀施加。附图说明图1为本专利技术实施例的岩土工程多功能试验系统的水平加载系统安装于试验槽的局部结构示意图；图2为本专利技术实施例的刚性推板的结构简图(滚轴未示出)。图中，1-反力板；11-第一竖向T型滑槽；2-油缸；3-刚性推板；31-第二竖向T型滑槽；32-吊钩；33-滚轴；4-试验槽；41-暗柱；42-钢轨。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构进行详细解释说明。如图1至图2所示，本专利技术实施例提供的一种岩土工程多功能试验系统的水平加载系统，在具体进行试验时，需安装于试验槽4内使用。所述试验槽4为置于地面以下的钢筋混凝土结构槽。结构总尺寸5.4m*3.4m*2.0m，槽内净尺寸4.6m*2.0m*1.6m，槽底标高-1.6m。试验槽4尺寸设计既考虑了试验空间要求，又考虑了已有房屋结构空间限制条件。本专利技术实施例提供的一种岩土工程多功能试验系统的水平加载系统，所述试验槽4为矩形槽，其包括两个长边墙和两个短边墙。其中一个短边墙上设有两个暗柱41，作为反力墙。所述两个长边墙槽壁顶部在距离设有暗柱41的短边墙700mm位置起，对称预埋两根1m长钢轨42，用于安装所述刚性推板3，所述刚性推板3可在任意位置固定，所述刚性推板3也可沿所述钢轨42实现水平移动。本专利技术实施例提供的一种岩土工程多功能试验系统的水平加载系统，在进行试验时，需将所述岩土工程多功能试验系统的水平加载系统的反力板1固接于所述短边墙的暗柱41上，由所述暗柱41为所述水平加载系统的油缸2提供反力。所述试验槽4的暗柱41设计要求：试验槽4的暗柱41承受水平推力或拉力，按照悬臂受弯构件计算抗弯抗剪强度，并配置钢筋。本专利技术实施例提供的一种岩土工程多功能试验系统的水平加载系统，其特点如下：1)所述水平加载系统包括反力板1、油缸2、刚性推板3及自动加载控制系统等。2)所述水平加载系统为60T水平加载系统，配置了两个30T的高精度推力油缸2，由试验槽4的短边墙的暗柱41提供反力(即将所述反力板1固接于所述暗柱41上)。所述油缸2一端置于所述反力板1上的第一竖向T型滑槽11内，另一端置于所述刚性推板3上的第二竖向T型滑槽31内。3)所述刚性推板3和反力板1制作安装要求：①刚性推板3采用30mm厚Q235钢制作，刚性推板3结构尺寸为2000mm*1600mm*30mm，制作时预留安装误差尺寸。②试验槽4长边墙槽壁顶部预埋的1m长钢轨42，为刚性推板3的控制行程范围。③刚性推板3上部安装滚轴33，可实现沿试验槽4的钢轨42的自由移动；安装固定卡件，可在任意位置固定所述刚性推板3。④反力板1采用30mm厚Q235钢制作，构件尺寸为1600mm*250mm*30mm。⑤反力板1和刚性推板3上分别设计第一竖向T型滑槽11和第二竖向T型滑槽31，提供水平推力的油缸2可沿所述第一竖向T型滑槽11和第二竖向T型滑槽31上下移动并在任意位置固定，可根据不同试验要求，在任意位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岩土工程多功能试验系统的水平加载系统，其特征在于，包括反力板(1)、液压缸及刚性推板(3)；其中，所述液压缸一端与所述反力板(1)相连接，另一端与所述刚性推板(3)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种岩土工程多功能试验系统的水平加载系统，其特征在于，包括反力板(1)、液压缸及刚性推板(3)；其中，所述液压缸一端与所述反力板(1)相连接，另一端与所述刚性推板(3)相连接。2.根据权利要求1所述的岩土工程多功能试验系统的水平加载系统，其特征在于，所述液压缸为油缸(2)。3.根据权利要求1所述的岩土工程多功能试验系统的水平加载系统，其特征在于，所述反力板(1)上开设有第一竖向T型滑槽(11)。4.根据权利要求3所述的岩土工程多功能试验系统的水平加载系统，其特征在于，所述刚性推板(3)上与所述第一竖向T型滑槽(11)相对应的位置开设有第二竖向T型滑槽(31)。5.根据权利要求4所述的岩土工程多功能试验系统的水平加载系统，其特征在于，所述油缸(2)一端置于所述第一竖向T型滑槽(11)内，另一端置于所述第二竖向T型滑槽(31)内，使所述油缸(2)可沿所述第一竖向T型滑槽(11)和第二竖向T型滑槽(31)上下移动。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐宏伟，李可，张丽华，石祥峰，刘海波，曹伟，
申请(专利权)人：华北科技学院，
类型：发明
国别省市：河北;13