一种隧道模型实验装置及隧道模型实验系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种隧道模型实验装置及隧道模型实验系统，属于隧道工程领域。该隧道模型实验装置包括侧板组件、阻尼组件和端面板组件，侧板组件包括三个以上的侧板，多个侧板依次铰接并使侧板组件形成具有封闭侧面的柱体。多个侧板上相对设置的铰接点之间通过阻尼组件相连。端面板组件包括第一端面板和第二端面板，第一端面板与第二端面板相对设置，第一端面板与侧板组件一端相连，第二端面板与侧板组件另一端相连。多个侧板包括第一侧板和连接于第一侧板两端的第二侧板和第三侧板，第一侧板和第三侧板可拆卸地相连。本发明专利技术提供的隧道模型实验装置既能对模拟地下结构加载，满足静力效应等效的要求；又能提供剪切变形，满足动力效应等效的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道模型实验装置及隧道模型实验系统
本专利技术涉及隧道工程领域，具体而言，涉及一种隧道模型实验装置及隧道模型实验系统。
技术介绍
隧道是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。随着工程设备和技术的发展，隧道已成为一种十分常见的建筑形式。隧道相关技术的发展离不开模拟实验。在模拟实验中，需要满足静力效应等效、动力效应等效、边界效应等效三个原则。现有的隧道模型箱不能同时满足以上三个原则，导致实验结果与实际情况存在较大偏差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种隧道模型实验装置，旨在解决现有技术中隧道模型实验装置存在的上述问题。本专利技术是这样实现的：一种隧道模型实验装置，包括侧板组件、阻尼组件和端面板组件。侧板组件与端面板组件围成空腔。侧板组件包括三个以上的侧板，多个侧板依次铰接并使侧板组件形成柱体结构。多个侧板上相对设置的铰接点之间通过阻尼组件相连。端面板组件包括第一端面板和第二端面板，第一端面板与第二端面板相对设置，第一端面板与侧板组件一端相连，第二端面板与侧板组件另一端相连。多个侧板包括第一侧板和连接于第一侧板两端的第二侧板和第三侧板，第一侧板和第三侧板可拆卸地相连。在本专利技术的较佳的实施例中，侧板组件还包括第四侧板，第一侧板和第四侧板相对设置，第二侧板和第三侧板相对设置，侧板组件上的各侧板依次铰接。第一端面板包括第一叶片和第一连接件，第一连接件上包括叶片连接部和两个侧板连接部，叶片连接部与第一叶片固定相连，其中一个侧板连接部与第二侧板铰接，另一个侧板连接部与第三侧板铰接。在本专利技术的较佳的实施例中，第一侧板上设有第一连接孔，第二侧板上设有第二连接孔，隧道模型实验装置还包括第一转轴，第一转轴穿过第一连接孔和第二连接孔。在本专利技术的较佳的实施例中，侧板包括侧板基体和两个侧板边翼，两个侧板边翼分设于侧板基体两侧，侧板边翼与侧板基体呈夹角地固定相连。在本专利技术的较佳的实施例中，侧板边翼覆盖于第一端面板和第二端面板。在本专利技术的较佳的实施例中，第一端面板还包括第二叶片、第三叶片、第二连接件和第三连接件，第一叶片与第二叶片部分重叠，第二叶片与第三叶片部分重叠；第二连接件与第二叶片固定相连，第二连接件与第二侧板和第三侧板铰接；第三连接件与第三叶片固定相连，第三连接件与第二侧板和第三侧板铰接。在本专利技术的较佳的实施例中，阻尼组件包括两个阻尼器，两个阻尼器的两端分别连接于各侧板间的铰接轴上，两个阻尼器交叉设置。在本专利技术的较佳的实施例中，阻尼器两端为钩状结构，阻尼器与各侧板间的铰接轴可拆卸相连。在本专利技术的较佳的实施例中，第一端面板和第二端面板由透明材料制成。一种隧道模型实验系统，隧道模型实验系统包括振动台和上述的隧道模型实验装置，隧道模型实验装置设于振动台上。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过上述设计得到的隧道模型实验装置，使用时，隧道模型实验装置为相对封闭的箱体结构，侧板组件上的各侧板用来模拟土体边界，起到约束作用，从而满足静力效应等效的要求；侧板组件的各侧板之间铰接，可在不对土体产生附加载荷的条件下，使模拟土体产生剪切变形，从而满足动力效应等效和边界效应等效的要求。本专利技术通过上述设计得到的隧道模型实验装置，可得到更接近实际的实验效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1是本专利技术实施方式提供的隧道模型实验装置的结构示意图；图2是本专利技术实施方式提供的隧道模型实验装置在剪切状态下的结构示意图；图3是本专利技术实施方式提供的第一侧板的结构示意图；图4是本专利技术实施方式提供的第一端面板的结构示意图；图5是本专利技术实施方式提供的第一端面板在剪切状态下的结构示意图；图6是本专利技术实施方式提供的第一连接件的结构示意图；图7是本专利技术实施方式提供的隧道模型实验系统的结构示意图。图标：100-隧道模型实验装置；110-侧板组件；130-端面板组件；150-阻尼组件；111-第一侧板；112-第二侧板；113-第三侧板；114-第四侧板；131-第一端面板；133-第一连接件；134-第二连接件；135-第三连接件；1112-侧板基体；1114-第一侧板边翼；1116-第二侧板边翼；1311-第一叶片；1312-第二叶片；1313-第三叶片；1314-连接座；1331-叶片连接部；1333-侧板连接部；1118-第一连接孔；1128-第二连接孔；1119-第一转轴；001-隧道模型实验系统；200-振动台。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。实施例：本实施例提供了一种隧道模型实验装置100，请参阅图1，这种隧道模型实验装置100包括侧板组件110、端面板组件130和阻尼组件150。侧板组件110和端面板组件130围成一空腔。侧板组件110包括第一侧板111、第二侧板112、第三侧板113和第四侧板114，第一侧板111、第二侧板112、第三侧板113和第四侧板114依次铰接并围成横截面为矩形的柱体。具体的，第一侧板111与第四侧板114相对设置，第二侧板112与第三侧板113相对设置。第一侧板111一端与第二侧板112相连，第一侧板111另一端与第三侧板113相连。第一侧板111上设有第一连接孔1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道模型实验装置，其特征在于，包括侧板组件、阻尼组件和端面板组件，所述侧板组件与所述端面板组件围成空腔；所述侧板组件包括三个以上的侧板，多个所述侧板依次铰接并使所述侧板组件形成柱体结构；多个所述侧板上相对设置的铰接点之间通过所述阻尼组件相连；所述端面板组件包括第一端面板和第二端面板，所述第一端面板与所述第二端面板相对设置，所述第一端面板与所述侧板组件一端相连，所述第二端面板与所述侧板组件另一端相连；所述侧板组件包括第一侧板和连接于第一侧板两端的第二侧板和第三侧板，所述第一侧板和所述第三侧板可拆卸地相连。

【技术特征摘要】
1.一种隧道模型实验装置，其特征在于，包括侧板组件、阻尼组件和端面板组件，所述侧板组件与所述端面板组件围成空腔；所述侧板组件包括三个以上的侧板，多个所述侧板依次铰接并使所述侧板组件形成柱体结构；多个所述侧板上相对设置的铰接点之间通过所述阻尼组件相连；所述端面板组件包括第一端面板和第二端面板，所述第一端面板与所述第二端面板相对设置，所述第一端面板与所述侧板组件一端相连，所述第二端面板与所述侧板组件另一端相连；所述侧板组件包括第一侧板和连接于第一侧板两端的第二侧板和第三侧板，所述第一侧板和所述第三侧板可拆卸地相连。2.根据权利要求1所述的隧道模型实验装置，其特征在于，所述侧板组件还包括第四侧板，所述第一侧板和所述第四侧板相对设置，所述第二侧板和所述第三侧板相对设置，所述侧板组件上的各侧板依次铰接；所述第一端面板包括第一叶片和第一连接件，所述第一连接件上包括叶片连接部和两个侧板连接部，所述叶片连接部与所述第一叶片固定相连，其中一个所述侧板连接部与所述第二侧板铰接，另一个所述侧板连接部与所述第三侧板铰接。3.根据权利要求2所述的隧道模型实验装置，其特征在于，所述侧板包括侧板基体和两个侧板边翼，两个所述侧板边翼分设于所述侧板基体两侧，所述侧板边翼与所述侧板基体呈夹角地固定相连。4.根据权利要求3所述的隧道模型实验装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇文革，段东亚，胡辉，李冰天，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51