A test device and method for simulating earth pressure under steady seepage and vibration loads are described. The device structure comprises a model box (1), a first screw (2), a second screw (9), a first steel plate (21), a second steel plate (23), a support (4), a earth pressure box, a retaining wall (22), a reaction frame system (7), and a T-shaped steel frame (17). Claw support (10), support bracket (12), rotating shaft (11), bearing (8), motor (24), frequency converter (13), dynamic and static strain tester and balancer (20). The model box is equipped with standard sand filling room (5), seepage water saving room (3), retaining wall movable room (6), power supply control system (35), reaction frame system (7), retaining wall power system, retaining wall and earth pressure measurement and acquisition system, sealing and waterproof auxiliary systems. The device of the invention is a powerful tool for revealing the development law of earth pressure with stable seepage and vibration load and verifying the earth pressure theory.
【技术实现步骤摘要】
一种模拟稳定渗流和振动荷载下土压力试验装置及方法
本专利技术涉及一种模拟稳定渗流和振动荷载下土压力试验装置及方法，属建筑与土木工程试验测试
技术介绍
随着我国城市化建设进程的不断推进，大型深基坑工程屡见不鲜，其复杂程度、设计以及施工难度也将变得越来越具有挑战性。基坑工程的显著新特点有“深、大、近、难”，其研究也广泛涉及到岩土工程、结构工程以及渗流和振动等力学领域，渗流和交通荷载对基坑工程的影响越来越受到关注。目前，基坑临近既有建(构)筑物的诸多工程中，渗流和交通荷载问题的影响越来越引发国内外专家和学者热议的背景下，针对地下水渗流和交通荷载作用下土压力研究工作鲜有涉及，现在从工程实际的角度考虑，开展稳定渗流和振动荷载作用下土压力模型试验研究意义和价值深远，并且可以对类似工程实践和理论提供参考。模型试验是揭示土压力随稳定渗流和振动荷载下变化发展规律和验证土压力理论的有力工具。为解决上述问题，研制一种模拟稳定渗流和振动荷载下土压力试验装置，为类似工程实践和理论提供有益信息十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对土建工程承受土压力的构建物，提供一种模拟稳定...
【技术保护点】
1.一种模拟稳定渗流和振动荷载下土压力试验装置，包括模型箱、土压力盒、挡墙、T形钢架、爪形支撑、支座托架、转轴、轴承、电机、变频器、动静态应变测试仪和平衡器；其特征在于：所述模型箱包括标准砂填筑室、渗流水储蓄室和挡墙活动室，变电供电控制系统、反力架系统、挡墙动力系统、挡墙及土压力测量采集系统和密封防水附属系统；还包括可移动的第一钢板和第一螺杆、第二钢板和第二螺杆；所述模型箱的外形轮廓呈长方形箱形；模型箱的主体框架由钢材焊制而成，两侧镶嵌钢化玻璃；所述模型箱主体框架内部自左向右分别设置有渗流水储蓄室、标准砂填筑室和挡墙活动室；渗流水储蓄室与标准砂填筑室之间由第一钢板隔离开，第...
【技术特征摘要】
1.一种模拟稳定渗流和振动荷载下土压力试验装置，包括模型箱、土压力盒、挡墙、T形钢架、爪形支撑、支座托架、转轴、轴承、电机、变频器、动静态应变测试仪和平衡器；其特征在于：所述模型箱包括标准砂填筑室、渗流水储蓄室和挡墙活动室，变电供电控制系统、反力架系统、挡墙动力系统、挡墙及土压力测量采集系统和密封防水附属系统；还包括可移动的第一钢板和第一螺杆、第二钢板和第二螺杆；所述模型箱的外形轮廓呈长方形箱形；模型箱的主体框架由钢材焊制而成，两侧镶嵌钢化玻璃；所述模型箱主体框架内部自左向右分别设置有渗流水储蓄室、标准砂填筑室和挡墙活动室；渗流水储蓄室与标准砂填筑室之间由第一钢板隔离开，第一钢板在支撑和第一螺杆作用下能作水平方向移动；标准砂填筑室与挡墙活动室由第二钢板和挡墙隔离开，第二钢板和挡墙在爪形支撑和第二螺杆的作用下，挡墙随同第二钢板能作水平方向移动或转动；挡墙及土压力测量采集系统设置在标准砂填筑室；变电供电控制系统安装在反力架系统外侧的墙上。2.根据权利要求1所述的一种模拟稳定渗流和振动荷载下土压力试验装置，其特征在于，所述渗流水储蓄室是对渗流水进行储蓄、提供稳定渗流条件的场所；所述渗流水储蓄室一端的第一钢板与钢化玻璃两侧部和模型箱底部紧密贴合；所述第一钢板上中部连接有第一螺杆，摇动此第一螺杆，即能使第一钢板在水平方向前后运动，进而调节渗流水储蓄室的大小。3.根据权利要求1所述的一种模拟稳定渗流和振动荷载下土压力试验装置，其特征在于，所述标准砂填筑室是进行各项土压力试验的场所，在其内部进行标准砂的填筑、彩砂的标注、测压管的埋设以及不同距离振动电机的安放；在标准砂填筑室和挡墙活动室中间还设有第二钢板，控制渗流水储蓄室第一钢板与第二钢板距离便可调节其大小；所述标准砂填筑室第二钢板是构建压力盒挡墙及土压力测量采集系统的基础平台，安装有试验预制的土压力盒和微型渗压计挡墙的挡墙安装在第二钢板上，根据试验需要和人工拆卸的方法实现挡墙的先后更换。4.根据权利要求1所述的一种模拟稳定渗流和振动荷载下土压力试验装置，其特征在于，所述挡墙活动室是挡墙实现3种主动变位模式的场所，即绕底部转动的RB模式、平动的T模式和绕顶部转动RT模式；所述挡墙动力系统位于挡墙活动室，包括第二螺杆、爪形支撑、转轴、支座托架、电机和变频器；通过铰链将爪形支撑的上下两根杆件的一端和挡墙及土压力测量采集系统连接在一起；变频器安装在电机上，变频器与变电供电控制系统中的变电供电箱内电阻元件相连，通过控制旋钮的电子元件控制变频器，进而控制电机转动快慢，最终控制挡墙运动快慢，变频器和电机一同通过螺钉固定在模型箱外部框架的钢材上，然后与反力架系统中的T形钢架相连；支座托架限制第二螺杆的竖向位移，为该系统提供支撑保持稳定。5.根据权利要求1所述的一种模拟稳定渗流和振动荷载下土压力试验装置，其特征在于，所述变电供电控制系统包括变电供电箱，所述变电供电控制系统所需的外界输入电压为220V，输入电压降压后通过变电供电箱另一端的输出线路连接至挡墙动力系统；所述变电供电箱设有可自主控制装置，包括电源开关、挡墙前进后...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐长节，朱怀龙，熊伟，陈锦剑，郭生根，刘兴旺，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西,36
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