一种可用于减小应力波反射的土工模型槽制造技术

本发明专利技术公开了一种可减小应力波反射的土工模型槽，该模型槽适用于模拟海洋低频动力荷载作用下的海上风机基础与海床土的动力相互作用，可减小由于常见模型槽边界应力波反射引起的试验误差。所述土工模型槽包括顶面开口中空的试验箱，架于地面的加载架，设于试验箱中的基础、低频电磁激振器和激振器固定架、落砂装置，以及数据采集系统。有益效果：可通过调节多层环状周围土体的应力状态、密实度、孔隙比等使应力波通过渐变刚度的土体传递到实验槽侧壁时，通过侧壁的聚氨酯泡沫塑料和相间布置的橡胶层和钢材层对应力波进行吸收、耗散，以提高中心土体中风机振动试验结果的精度。

A geotextile trough for reducing stress wave reflection

The invention discloses a geotechnical model trough which can reduce the stress wave reflection. The model trough is suitable for simulating the dynamic interaction between the offshore wind turbine foundation and the seabed soil under the action of the ocean low frequency dynamic load, and can reduce the test error caused by the stress wave reflection at the boundary of the common model trough. The geotechnical model groove comprises a test box with a hollow top opening, a loading rack mounted on the ground, a foundation arranged in the test box, a fixing rack of a low frequency electromagnetic exciter and an exciter, a sand dropping device, and a data acquisition system. Beneficial effect: Stress wave can be absorbed and dissipated by polyurethane foam plastics on the side wall and rubber and steel layers on the side wall of the experimental groove by adjusting the stress state, compactness and void ratio of the soil around the multi-layer ring, so as to improve the Central Soil mass. The accuracy of vibration test results.

【技术实现步骤摘要】
一种可用于减小应力波反射的土工模型槽
本专利技术涉及一种试验测量装置及方法，特别是涉及一种可减小应力波反射的土工模型槽的设计方法，属于试验测量
技术背景海上风机基础共振频率的定义为：共振频率是指一物理系统在特定频率下，比其他频率以更大的振幅做振动的情形，此一特定频率称之为共振频率。一般实验槽本身固有频率会影响到所测量的土基共振频率的结果，且应力波的传递反射也会对试验造成较大影响，得到的土基共振频率结果存在较大误差。随着煤炭、石油等不可再生能源日渐减少，以及化石能源使用所带来的环境问题日益突出，很多国家开始积极探索和开发可再生能源。作为可再生能源的代表，海上风能因其具有节约土地资源、风能平稳、无噪音、无污染等特点成为了新能源开发的的研究重点。根据国际能源署(IEA)的研究资料，预计到2030年，全球的非化石能源占比将提高到23.8％，可再生能源将是未来增长最快的能源，其中风电的发电量占比将达到11％，成为可再生能源的主力军。根据中国可再生能源学会《2015年中国风电装机容量统计简报》，2015年我国海上风电新增装机100台，所以在未来几年内，我国海上风电事业将会得到大力大展本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可减小应力波反射的土工模型槽，其特征在于，所述土工模型槽包括顶面开口中空的试验箱，架于地面的加载架，设于试验箱中的基础、低频电磁激振器和激振器固定架、落砂装置，以及数据采集系统；所述试验箱内填有试验土和试验水；所述试验箱的箱内还设置有排水管；所述低频电磁激振器安装于激振器固定架，所述激振器固定架悬挂于加载架；所述加载架包括横梁和固定于地面的斜梁；所述斜梁设置有钢板加劲肋；所述激振器固定架包括钢板和钢板固定架，所述低频电磁激振器安装于钢板上，所述钢板固定架悬挂于加载架；所述数据采集系统包括依次相连的动态采集仪和计算机，均与动态采集仪相连的加速度传感器、激光位移传感器和应变片以及放置在低频...

【技术特征摘要】
1.一种可减小应力波反射的土工模型槽，其特征在于，所述土工模型槽包括顶面开口中空的试验箱，架于地面的加载架，设于试验箱中的基础、低频电磁激振器和激振器固定架、落砂装置，以及数据采集系统；所述试验箱内填有试验土和试验水；所述试验箱的箱内还设置有排水管；所述低频电磁激振器安装于激振器固定架，所述激振器固定架悬挂于加载架；所述加载架包括横梁和固定于地面的斜梁；所述斜梁设置有钢板加劲肋；所述激振器固定架包括钢板和钢板固定架，所述低频电磁激振器安装于钢板上，所述钢板固定架悬挂于加载架；所述数据采集系统包括依次相连的动态采集仪和计算机，均与动态采集仪相连的加速度传感器、激光位移传感器和应变片以及放置在低频电磁激振器与各基础之间的力传感器。2.根据权利要求1所述的可减小应力波反射的土工模型槽，其特征在于，所述试验箱通过橡胶层与钢材层相间布置；所述橡胶层中设置有钢管贯穿其中，所述钢管铺设前进行过防锈处理。3.根据权利要求1所述的可减小应力波反射的土工模型槽，其特征在于，所述试验土为砂土。4.根据权利要求1所述的可减小应力波反射的土工模型槽，其特征在于，所述试验箱的箱壁内侧面及试验箱底面外侧面设置有聚氨酯泡沫塑料。5.根据权利要求1所述的可减小应力波反射的土工模型槽，其特征在于，所述基础为承力圆盘、单桩基础和桶型基础中的任意一种；所述承力圆盘模拟重力式基础，并放置于试验土上；所述桶形基础为底面开口的中空桶体；所述桶形基础的开口底面朝向位于试验箱的试验土并通过重力方式或抽真空形成负压方式贯入试验土...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺瑞，马博，朱涛，张继生，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32