大型土‑结相互作用试验箱制造技术

本实用新型专利技术提出一种大型土‑结相互作用试验箱，在底座上设叠层设置的体框段和顶框段，体框段的横梁上设滚动板，滚动板上设滚珠；横梁的外侧设立柱，立柱的下端固定在底座上；立柱上套设有若干轴承，轴承与横梁固定；纵梁的外表面设置有加强条，加强条上设置有若干螺孔；纵梁的外侧设置有侧板，侧板上设置有若干螺栓，螺栓螺合于螺孔内。本实用新型专利技术采用叠层设置，叠层框段之间通过滚珠实现相对位移；在箱体侧面布置尺寸不同的侧板，侧板可拆卸并可以灵活改变安放位置，则可以通过选择不同尺寸、数量的侧板及安放位置来实现改变箱体刚度的目的。本实用新型专利技术既能完全保留试验箱的原有功能，又能灵活地改变箱体刚度来更好地解决箱体边界效应的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及土-结动力相互作用实验设备
，具体是一种大型土-结相互作用试验箱。
技术介绍
在抗震试验中，必须设计一个容器来盛放土体使其保持一定的形状。由于原型土在地震作用下近似做剪切变形，理想的土体容器应该满足以下条件：既能正确模拟土体的边界条件，又能正确模拟土体的剪切变形。事实上，土箱边界对土体变形的限制、以及波的发射和散射都会对试验结果产生较大影响，即所谓的“模型箱效应”。而目前的试验箱在制作完成后就不能改变其刚度，这就降低了试验箱在减小边界效应上的灵活性和适用性。因此，如何减小土箱边界的波动反射就成了试验的关键和难点。
技术实现思路
本技术提出一种大型土-结相互作用试验箱，解决了现有技术中的试验箱在制作完成后就不能改变其刚度的问题。本技术的技术方案是这样实现的：一种大型土-结相互作用试验箱，包括底座，所述底座上设置有箱体，所述箱体包括若干层层叠设置的体框段，若干层所述体框段的顶端设置有一顶框段；所述体框段为由一对相对的横梁和一对相对的纵梁依次连接围绕成的框体；所述体框段的横梁上方设置有滚动板，所述滚动板上设有可在滚动板上往复滚动的滚珠；所述顶框段为由一对相对的横梁和一对相对的纵梁依次连接围绕成的框体；所述箱体与所述底座形成容纳腔，所述容纳腔的内壁衬有防漏层；所述横梁的外侧设有立柱，所述立柱的下端固定在所述底座上；所述立柱上套设有若干轴承，所述轴承与所述横梁固定；所述纵梁的外表面设置有加强条，所述加强条上设置有若干螺孔；所述纵梁的外侧设置有侧板，所述侧板上设置有若干螺栓，所述螺栓螺合于所述螺孔内。进一步地，所述横梁和纵梁为方形钢管。进一步地，所述滚动板具有截面为三角形的凹槽，所述滚珠设于所述凹槽内。进一步地，所述立柱的数量为四个，两两相对设于所述箱体的两侧；位于所述箱体两侧的相对的两个立柱的顶端之间连接有一连接梁。进一步地，所述立柱的顶端设有上固定块，所述立柱的底端设有下固定块；位于所述箱体同侧的两个上固定块和两个下固定块分别连接有一连接板，四个连接板的另一侧连接至一过渡板。进一步地，相邻所述轴承之间的立柱上套设有轴套；所述上固定块与所述轴承之间的立柱上套设有轴套。进一步地，每个所述纵梁上的若干螺孔均匀排成一列；相邻两个所述纵梁上的螺孔等间距交替排列。进一步地，所述侧板包括一块第一侧板、两块第二侧板和两块第三侧板；所述第一侧板、第二侧板和第三侧板的高度与所述箱体的高度相同；所述第一侧板的宽度大于所述第二侧板的宽度，所述第二侧板的宽度大于所述第三侧板的宽度。本技术的有益效果为：本技术采用叠层设置，叠层框段之间通过滚珠实现相对位移；在箱体侧面布置尺寸不同的侧板，侧板可拆卸并可以灵活改变安放位置，则可以通过选择不同尺寸、数量的侧板及安放位置来实现改变箱体刚度的目的。本技术既能完全保留试验箱的原有功能，又能灵活地改变箱体刚度来更好地解决箱体边界效应的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术一个实施例的结构示意图；图2是图1中立柱部分的结构示意图；图3是图1中实施例的侧面不带侧板的结构示意图；图4是图1中实施例的箱体带侧板的结构示意图；图5是图1中A处的放大结构示意图；图6是滚动板的俯视结构示意图；图7是滚动板和滚珠的侧向剖视结构示意图。其中：1、底座；2、体框段；3、顶框段；4、横梁；5、纵梁；6、滚动板；7、滚珠；8、立柱；9、轴承；10、连接梁；11、上固定块；12、下固定块；13、连接板；14、过渡板；15、轴套；16、加强条；17、螺孔；18、螺栓；19、第一侧板；20、第二侧板；21、第三侧板；22、吊环；23、凹槽。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-图7所示，本实施例中的大型土-结相互作用试验箱，包括底座1，为了增加底座1强度，防止在吊装过程中出现危险情况，可以在底座1设置加强梁；所述底座1上设置有箱体，所述箱体包括若干层层叠设置的体框段2，若干层所述体框段2的顶端设置有一顶框段3。其中，所述体框段2为由一对相对的横梁4和一对相对的纵梁5依次连接围绕成的框体；参见图5-图7，所述体框段2的横梁4上方设置有滚动板6，所述滚动板6上设有可在滚动板6上往复滚动的滚珠7。本实施例中，每个体框段2的横梁4上方设置有两个滚动板6，滚动板6为200mm×80mm×10mm的不锈钢垫板，所述滚动板6具有截面为三角形的凹槽23，所述滚珠7设于所述凹槽23内。其中，所述顶框段3为由一对相对的横梁4和一对相对的纵梁5依次连接围绕成的框体。本实施例中，形成体框段2和顶框段3的横梁4和纵梁5为方形钢管，方形钢管的截面尺寸为100mm×100mm，壁厚3mm。所述箱体与所述底座1形成容纳腔，所述容纳腔的内壁衬有防漏层(图中未示出)，本实施例中防漏层为2mm厚的橡胶垫，以防止试验箱内的土和水漏出。参见图1-图3，所述横梁4的外侧设有立柱8，本实施例中的立柱8为圆柱形钢立柱，所述立柱8的下端固定在所述底座1上；所述立柱8上套设有若干轴承9，所述轴承9与所述横梁4固定，这里的轴承9为深沟球轴承。本实施例中，所述立柱8的数量为四个，两两相对设于所述箱体的两侧；位于所述箱体两侧的相对的两个立柱8的顶端之间连接有一连接梁10。所述立柱8的顶端设有上固定块11，所述立柱8的底端设有下固定块12；位于所述箱体同侧的两个上固定块11和两个下固定块12分别连接有一连接板13，四个连接板13的另一侧连接至一过渡板14。相邻所述轴承9之间的立柱8上套设有轴套15；所述上固定块11与所述轴承9之间的立柱8上套设有轴套15。立柱8与连接梁10的设置可以限制试验箱的垂直运动及平面扭转运动。参见图3、图4，所述纵梁5的外表面设置有加强条16，所述加强条16上设置有若干螺孔17；所述纵梁5的外侧设置有侧板，所述侧板上设置有若干螺栓18，所述螺栓18螺合于所述螺孔17内。本实施例中，每个所述纵梁5上的若干螺孔17均匀排成一列；相邻两个所述纵梁5上的螺孔17等间距交替排列。所述侧板包括一块第一侧板19、两块第二侧板20和两块第三侧板21；所述第一侧板19、第二侧板20和第三侧板21的高度与所述箱体的高度相同；所述第一侧板19的宽度大于所述第二侧板20的宽度，所述第二侧板20的宽度大于所述第三侧板21的宽度。本实施例中，第一侧板19的尺寸为840mmx1696mm，第二侧板20的尺寸为490mmx1696mm，第三侧板21的尺寸为240mmx1696mm。本实施例工作时，通过安装螺栓将试验箱的底座1固定在振动台台面上即可，在振动台的振动作用下，各框段之间可在滚珠7的滚动作用下产生相对位移，满足实验需要。为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型土‑结相互作用试验箱，其特征在于，包括底座，所述底座上设置有箱体，所述箱体包括若干层层叠设置的体框段，若干层所述体框段的顶端设置有一顶框段；所述体框段为由一对相对的横梁和一对相对的纵梁依次连接围绕成的框体；所述体框段的横梁上方设置有滚动板，所述滚动板上设有可在滚动板上往复滚动的滚珠；所述顶框段为由一对相对的横梁和一对相对的纵梁依次连接围绕成的框体；所述箱体与所述底座形成容纳腔，所述容纳腔的内壁衬有防漏层；所述横梁的外侧设有立柱，所述立柱的下端固定在所述底座上；所述立柱上套设有若干轴承，所述轴承与所述横梁固定；所述纵梁的外表面设置有加强条，所述加强条上设置有若干螺孔；所述纵梁的外侧设置有侧板，所述侧板上设置有若干螺栓，所述螺栓螺合于所述螺孔内。

【技术特征摘要】
1.一种大型土-结相互作用试验箱，其特征在于，包括底座，所述底座上设置有箱体，所述箱体包括若干层层叠设置的体框段，若干层所述体框段的顶端设置有一顶框段；所述体框段为由一对相对的横梁和一对相对的纵梁依次连接围绕成的框体；所述体框段的横梁上方设置有滚动板，所述滚动板上设有可在滚动板上往复滚动的滚珠；所述顶框段为由一对相对的横梁和一对相对的纵梁依次连接围绕成的框体；所述箱体与所述底座形成容纳腔，所述容纳腔的内壁衬有防漏层；所述横梁的外侧设有立柱，所述立柱的下端固定在所述底座上；所述立柱上套设有若干轴承，所述轴承与所述横梁固定；所述纵梁的外表面设置有加强条，所述加强条上设置有若干螺孔；所述纵梁的外侧设置有侧板，所述侧板上设置有若干螺栓，所述螺栓螺合于所述螺孔内。2.如权利要求1所述的大型土-结相互作用试验箱，其特征在于，所述横梁和纵梁为方形钢管。3.如权利要求2所述的大型土-结相互作用试验箱，其特征在于，所述滚动板具有截面为三角形的凹槽，所述滚珠设于所述凹槽内。4.如权利要求3所述的大型...

【专利技术属性】
技术研发人员：景立平，孙海峰，李永强，
申请(专利权)人：中国地震局工程力学研究所，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23