一种装配式叠层剪切箱制造技术

本发明专利技术公开了一种模拟真实土层变形的叠层剪切箱，包括两个彼此平行的叠层框架和两个彼此平行的剪切框架，每一叠层框架的外侧设有桁架，桁架底通过螺钉连接在底板顶部；桁架靠近叠层框架一侧设有若干限位组件；桁架通过限位组件与叠层框架接触；剪切框架的两端与两个叠层框架的端部侧面转动连接；叠层框架由若干第一板件构成；每一第一板件顶面等距设有两个滑动组件；滑动组件包括与第一板件上表面垂直连接的两个相互平行的支撑座；两个支撑座之间设有与其垂直连接的第二转轴；第二转轴穿设有转球；第二转轴表面设有与其垂直的若干第二腔体；第二腔体内部设有与转球内部接触的钢珠。

An assembled laminated shear box

The invention discloses a laminated shear box simulating real soil deformation, which comprises two parallel laminated frames and two parallel shear frames. Each laminated frame is provided with a truss on the outer side, and the bottom of the truss is connected to the top of the bottom plate by screws; the truss is provided with a number of limiting components on the side near the laminated frame; Contact with the laminated frame by means of the limiting component; the two ends of the shear frame are rotated and connected with the ends of the two laminated frames; the laminated frame is composed of several first plates; the top surface of each first plate is equidistantly provided with two sliding components; and the sliding component comprises two mutually parallel supports vertically connected with the upper surface of the first plate. A second rotating shaft vertically connected with the two supporting bases is arranged; a rotating ball is penetrated by the second rotating shaft; a number of second cavities vertically connected with the second rotating shaft are arranged on the surface of the second rotating shaft; and a steel ball in contact with the inside of the rotating ball is arranged in the second cavity.

【技术实现步骤摘要】
一种装配式叠层剪切箱
本专利技术属于土木工程的地震模拟振动台试验领域，涉及一种装配式叠层剪切箱。
技术介绍
地震模拟振动台可真实地再现地震作用，将地震激励施加在试验对象上，即可考察试验对象在地震荷载激励下的响应特征；基于目前地震模拟振动台台面尺寸和试验能力的限制，振动台试验通常为按一定相似关系缩尺的模型试验。对于地下结构，土和结构的相互作用至关重要；因此，地下结构的模型试验，通常会根据试验需求，设置一个盛土的试验装置，待土和模型结构埋入容器内，在容器外部施加激励后开展试验。对于地下结构的振动台模型试验，在箱体底部施加地震模拟激励，以获取土和模型结构在地震荷载作用下的响应；现实情况中，地下结构埋置于土中，结构的变形主要取决于土体的地震响应；因此，地下结构的地震模型试验，须获取准确的自由场场地响应。叠层剪切箱已在国内外的振动台试验中广泛使用，叠层剪切箱通常由多层固定的金属叠层组成，叠层之间可发生相对错动，箱体装满土之后可近似模拟土体在地震荷载下的剪切变形；但土体真实的剪切变形是相对光滑的曲线，而固定的叠层发生的相对错动是类似于阶梯，并不能真实地反应土体的剪切变形；这会在一定程度上影响自由场变形的模拟，进而影响试验结果。
技术实现思路
本专利技术具体技术方案如下：为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种装配式叠层剪切箱，包括两个彼此平行的叠层框架和两个彼此平行的剪切框架，每一所述叠层框架的外侧设有桁架，所述桁架底通过螺钉连接在底板顶部；所述桁架靠近所述叠层框架一侧设有若干限位组件；所述桁架通过限位组件与所述叠层框架接触；所述剪切框架的两端与两个所述叠层框架的端部侧面转动连接；所述叠层框架由若干第一板件构成；每一所述第一板件顶面等距设有两个滑动组件；所述滑动组件包括与所述第一板件上表面垂直连接的两个相互平行的支撑座；两个所述支撑座之间设有与其垂直连接的第二转轴；所述第二转轴穿设有转球；所述第二转轴表面设有与其垂直的若干第二腔体；所述第二腔体内部设有与所述转球内部接触的钢珠。优化的，所述限位组件包括与所述底板垂直连接的伸缩杆；所述伸缩杆由多个连杆套接而成，每一连杆靠近所述叠层框架的一侧均设有第一腔体；所述第一腔体内部设有与所述叠层框架接触的圆球；所述第一腔体内部设有若干与其内壁垂直的第三腔体；所述第三腔体内部设有与所述圆球接触的圆珠。优化的，所述剪切框架层数与所述叠层框架层数相等，所述剪切框架由若干彼此平行的第二板件构成，所述第二板件两端分别设有与其水平连接的第一转轴；所述第一转轴另一端与所述轴承转动连接。优化的，所述桁架包括两个相互平行的支撑架，两个支撑架分别设置在所述叠层框架的外侧，所述支撑架与所述叠层框架之间留有间隙；两个所述支撑架顶端设有一个固定框架；所述固定框架两端通过角钢与所述支撑架螺栓连接。优化的，所述剪切框架的外侧靠近两端的位置分别设有彼此平行的两个复位组件；所述复位组件包括设于同一第二板件上的两个支座；两个所述支座之间设有与其固定连接的固定轴；所述固定轴上穿设有两个均等分布的滚球轴承；所述滚球轴承与所述剪切框架外侧之间设有间隙；所述剪切框架外侧设有两个薄板；每一所述薄板穿过每一间隙与所述剪切框架接触，所述薄板另一侧与所述滚球轴承不接触；所述薄板底端与剪切框架底端铰支连接。优化的，所述第一板件底面横向设有与所述滑动组件匹配的滑槽；所述第一板件两端一侧面设有与其固定连接的轴承。优化的，所述叠层框架和剪切框架内部设有铺贴的橡胶膜。优化的，所述支撑架为两个相同的框架结构固定连接，每个框架结构包括正方形框架和交叉支架；所述交叉支架四个角与所述正方形框架四个角焊接。优化的，所述橡胶膜的厚度不超过5cm。优化的，所述第一腔体剖面为弧形，所述第一腔体开口处距离小于所述圆球的最大直径。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的一种装配式叠层剪切箱，本箱体的剪切框架可随土体发生转动，使土体产生类似于真实情况下的剪切变形；可基本消除剪切框架对土体剪切变形的影响；此外，本专利技术配备侧向的限位桁架，可消除箱体多余的位移和转动自由度，并且螺丝连接和叠层的组装方式，方便箱体的拆卸，从而达到方便运输目的，本专利技术重量轻，结构形式简易，造价适中，可在考虑土结构相互作用的地震模拟振动台试验中推广。附图说明图1为本专利技术一种装配式叠层剪切箱的整体拆装图；图2为本专利技术一种装配式叠层剪切箱的叠层框架和剪切框架的俯视图；图3为本专利技术一种装配式叠层剪切箱的滑动组件结构图；图4为本专利技术图3A-A向剖视图；图5为本专利技术图2R区域的X向视图；图6为本专利技术一种装配式叠层剪切箱的支撑架示意图；图7为本专利技术一种装配式叠层剪切箱的第一板件滑槽结构图；图8为本专利技术一种装配式叠层剪切箱的限位组件结构示意图；图9为本专利技术图8B处剖视图；图10为本专利技术一种装配式叠层剪切箱的第一腔体剖面为弧形示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例1请参阅图1、图3和图4所述，所示，一种装配式叠层剪切箱，包括两个彼此平行的叠层框架1和两个彼此平行的剪切框架2，每一所述叠层框架1的外侧设有桁架5，所述桁架5底通过螺钉连接在底板8顶部；所述桁架5靠近所述叠层框架1一侧设有若干限位组件513；所述桁架5通过限位组件513与所述叠层框架1接触；所述剪切框架2的两端与两个所述叠层框架1的端部侧面转动连接；所述叠层框架1由若干第一板件11构成；每一所述第一板件11顶面等距设有两个滑动组件6；所述滑动组件6包括与所述第一板件11上表面垂直连接的两个相互平行的支撑座63；两个所述支撑座6之间设有与其垂直连接的第二转轴62；所述第二转轴62穿设有转球61；所述第二转轴62表面设有与其垂直的若干第二腔体65；所述第二腔体65内部设有与所述转球61内部接触的钢珠64；钢珠可在第二腔体内部自由转动，转球与钢珠的接触点能够沿着板件滑动方向自由转动，设置成对的滑动组件起着层与层之间稳定连接的作用；使剪切箱达到切向变形的目的，滑动组件的存在是为了降低第一板件连接时之间的摩擦力。使用时，把箱体放置在实验台上，将土体放置在箱体内，自箱体底部输入单向的地震荷载，土体受振动发生连续的剪切变形，本箱体的剪切框架可随土体发生转动，使土体产生类似于真实情况下的剪切变形，由于叠层框架1每层通过滑动组件连接，所以叠层框架1会随着土体的变形发生切向位移，由于限位桁架，可消除箱体多余的位移和转动自由度，所以剪切框架2随着叠层框架1产生相对剪切位移，可在边界处使产生连续的剪切变形。实施例2请参阅图6、图8和图9所述，作为本专利技术的一种技术优化方案，与实施例1区别在于，所述限位组件513包括与所述底板8垂直连接的伸缩杆5131；所述伸缩杆5131由多个连杆套接而成，每一连杆靠近所述叠层框架1的一侧均设有第一腔体5133；所述第一腔体5133内部设有与所述叠层框架1接触的圆球5132；所述第一腔体5133内部设有若干与其内壁垂直的第三腔体5135；所述第三腔体5135内部设有与所述圆球5133接触的圆珠5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式叠层剪切箱，包括两个彼此平行的叠层框架(1)和两个彼此平行的剪切框架(2)，其特征在于：每一所述叠层框架(1)的外侧设有桁架(5)，所述桁架(5)底通过螺钉连接在底板(8)顶部；所述桁架(5)靠近所述叠层框架(1)一侧设有若干限位组件(513)；所述桁架(5)通过限位组件(513)与所述叠层框架(1)接触；所述剪切框架(2)的两端与两个所述叠层框架(1)的端部侧面转动连接；所述叠层框架(1)由若干第一板件(11)构成；每一所述第一板件(11)顶面等距设有两个滑动组件(6)；所述滑动组件(6)包括与所述第一板件(11)上表面垂直连接的两个相互平行的支撑座(63)；两个所述支撑座(6)之间设有与其垂直连接的第二转轴(62)；所述第二转轴(62)穿设有转球(61)；所述第二转轴(62)表面设有与其垂直的若干第二腔体(65)；所述第二腔体(65)内部设有与所述转球(61)内部接触的钢珠(64)。

【技术特征摘要】
1.一种装配式叠层剪切箱，包括两个彼此平行的叠层框架(1)和两个彼此平行的剪切框架(2)，其特征在于：每一所述叠层框架(1)的外侧设有桁架(5)，所述桁架(5)底通过螺钉连接在底板(8)顶部；所述桁架(5)靠近所述叠层框架(1)一侧设有若干限位组件(513)；所述桁架(5)通过限位组件(513)与所述叠层框架(1)接触；所述剪切框架(2)的两端与两个所述叠层框架(1)的端部侧面转动连接；所述叠层框架(1)由若干第一板件(11)构成；每一所述第一板件(11)顶面等距设有两个滑动组件(6)；所述滑动组件(6)包括与所述第一板件(11)上表面垂直连接的两个相互平行的支撑座(63)；两个所述支撑座(6)之间设有与其垂直连接的第二转轴(62)；所述第二转轴(62)穿设有转球(61)；所述第二转轴(62)表面设有与其垂直的若干第二腔体(65)；所述第二腔体(65)内部设有与所述转球(61)内部接触的钢珠(64)。2.根据权利要求1所述的一种装配式叠层剪切箱，其特征在于：所述限位组件(513)包括与所述底板(8)垂直连接的伸缩杆(5131)；所述伸缩杆(5131)由多个连杆套接而成，每一连杆靠近所述叠层框架(1)的一侧均设有第一腔体(5133)；所述第一腔体(5133)内部设有与所述叠层框架(1)接触的圆球(5132)；所述第一腔体(5133)内部设有若干与其内壁垂直的第三腔体(5135)；所述第三腔体(5135)内部设有与所述圆球(5133)接触的圆珠(5134)。3.根据权利要求2所述的一种装配式叠层剪切箱，其特征在于：所述剪切框架(2)层数与所述叠层框架(1)层数相等，所述剪切框架(2)由若干彼此平行的第二板件(21)构成，所述第二板件(21)两端分别设有与其水平连接的第一转轴(3)；所述第一转轴(3)另一端与所述轴承(4)转动连接。4.根据权利要求1所述的一种装配式叠层剪切箱，其特征在于：所述桁架(5)包括两个相互平行的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文生，刘金砺，赵晓光，倪克闯，邱明兵，秋仁东，李晓勇，郑经纬，
申请(专利权)人：建研地基基础工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11