一种多功能土体振动液化及桩基抗液化功能模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多功能土体液化及桩基抗液化功能的模拟装置，该模拟装置包括沙箱模拟装置部分、可伸缩桩基模拟及控制装置部分、不同振动荷载加载装置部分和可移动式孔隙水增减装置部分。利用可移动式孔隙水增加装置通过加水或减水的方式，控制沙箱中含水砂土的饱和度，不同振动荷载加载装置可施加不同类型的振动荷载，可观测含水砂土在不同饱和度、不同振动荷载下的振动液化现象。通过控制埋设在含水砂土中可变桩基的长度，可观测饱和土体液化时短桩基的倾斜情况以及长桩基在抗土体液化中的作用。该装置具有多功能、易操作、可重复、展示直观的优点，适用于土木工程领域中展示土体振动液化及桩基抗液化功能的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能土体振动液化及桩基抗液化功能模拟装置
本专利技术涉及一种多功能土体振动液化及桩基抗液化功能模拟装置，特别适用于土木工程领域中直观地展示土体振动液化及桩基抗液化功能的现象。
技术介绍
土体中的总应力包括土的有效应力和孔隙应力，其中土颗粒间接触所传递的粒间应力为土的有效应力，是控制土的体积变形和强度变化的土中应力；土中孔隙传递的应力称为孔隙应力，或称孔隙压力，包括孔隙水压力和孔隙气压力。对于饱和土，孔隙中充满孔隙水，只存在孔隙水压力。即饱和土中任意点的总应力σ等于有效应力σ′加上孔隙水压力u，即：σ＝σ′+u土体特别是饱和松散砂土、粉土，在地震、交通荷载、爆炸、机器振动等振动荷载作用下，土中孔隙水压力逐渐累积，有效应力下降，当孔隙水压力累积至总应力时，有效应力降为零，土粒处于悬浮状态，表现出类似水的性质而完全丧失其剪切强度，这种现象称为土的振动液化。根据饱和土有效应力原理和无黏性土抗剪强度公式：当有效应力为零时，没有黏聚力的饱和松散砂土就丧失了承载能力。土体液化后，承载力为零，常发生地表喷水冒砂、振陷、滑坡、上浮(储罐、管道等空腔埋置结构)、地基失稳等现象，最终导致建筑物或构筑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能土体振动液化及桩基抗液化功能模拟装置，其特征在于，该模拟装置包括四个部分：沙箱模拟装置(101～106)、可伸缩桩基模拟及控制装置(201～209)、不同振动荷载加载装置(301～310)和可移动式孔隙水增减装置(401～409)。

【技术特征摘要】
1.一种多功能土体振动液化及桩基抗液化功能模拟装置，其特征在于，该模拟装置包括四个部分：沙箱模拟装置(101～106)、可伸缩桩基模拟及控制装置(201～209)、不同振动荷载加载装置(301～310)和可移动式孔隙水增减装置(401～409)。2.按照权利要求1所述的沙箱模拟装置(101～106)，其特征在于，沙箱盖板(101)为62cm×32cm×1cm有机玻璃的长方体，在盖板内侧中间位置设有一吊钩(102)，通过直径3mm、长度15cm的尼龙绳(103)与固定于模拟建筑物(105)上部中间位置的起吊环(104)相连接；模拟建筑物(105)底板为30cm×15cm×1cm的有机玻璃板，沙箱(106)内部空间为60cm×50cm×30cm，制作材料为厚度1cm的有机玻璃板。3.按照权利要求1所述的可伸缩桩基模拟及控制装置(201～209)，其特征在于，可伸缩桩基(201)采用外径2.5cm两节长度分别为20cm和10cm的不锈钢空心桩组成，其中长度10cm的桩具有圆锥形桩尖，安装在20cm长桩内部，上端与行程为8cm的伸缩控制液压活塞(204)相连接，通过防水电缆(205)连接至桩基伸缩控制器(206)，根据需要对桩长伸缩进行控制。4.按照权利要求3所述的可伸缩桩基模拟及控制装置(201～209)，其特征在于，可伸缩桩基(201)埋设在含水砂土(202)中，通过宽度为3cm的桩基扶正环(207)、直径0.5cm的不锈钢连杆(209)与桩基倾斜显示装置(203)相连接，不锈钢连杆(209)穿过沙箱(106)时采用聚四氟乙烯止水环(208)防渗。5.按照权利要求1所述的不同振动荷载加载装置(301～310)，其特征在于，与沙箱(107)通过安装在62cm×32cm×1cm的承载钢板(302)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：田玲，苏巧荣，杨志刚，雷艳丽，王腊梅，孙其龙，王玉珏，邢琳琳，齐善忠，靳玉娟，吕新娓，孟宪金，
申请(专利权)人：黄河水利职业技术学院，
类型：发明
国别省市：河南,41