一种模拟采空区建筑物不均匀沉降的实验装置及使用方法制造方法及图纸

技术编号:20727710 阅读:37 留言:0更新日期:2019-03-30 18:26
本发明专利技术为一种模拟采空区建筑物不均匀沉降的实验装置及使用方法,包括振动台、H型钢、施加装置、衔接装置、加密钢筋组件、限位组件、数据采集系统和振动系统,振动台上顶板上表面固定安装有H型钢。该发明专利技术装置通过利用振动台分析地震和开采沉陷变形对建筑物的耦合作用;调整煤矿采动作用施加装置的高度,通过实验室中四种不同工况的混凝土框架模型实现开采沉陷变形的模拟,再通过振动台输入地震波,对模型进行抗震‑抗开采沉陷变形性能分析,尤其涉及采动区建筑物抗震性能裂化分析模拟实验中的应用,并且解决了煤炭采动作用施加装置与混凝土柱子之间材料性质差异较大,无法进行焊接,不能重复使用煤矿采动作用施加装置的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟采空区建筑物不均匀沉降的实验装置及使用方法
本专利技术涉及采动区建筑物抗震性能裂化分析模拟
,具体为一种模拟采空区建筑物不均匀沉降的实验装置及使用方法。
技术介绍
随着矿区经济的发展,矿区地面建筑物在逐渐增多,建筑物下压煤开采已成为许多矿区面临的主要问题,严重制约着矿区的可持续发展,而且随着煤炭开采面积和开采强度的不断增加,矿区出现开采沉陷变形的面积也是随着不断地扩大,所涉及的环境污染问题也是不容小觑,如果涉及到“三下压煤”(建筑物下、道路与铁路下、水体下)问题,所造成的危害及破坏就更大,而且煤炭开采后所形成的煤矿采空区对于地面建筑也是一个极大的潜在威胁:煤矿开采引起的地表移动变形,不仅会严重降低和破坏建筑物的抗震性能,而且发生地震时地面极容易出现裂缝和塌陷。为了最大限度的保证地震发生时矿区地面建筑的抗震安全性,有必要对煤矿采空区及地面建筑的地震安全性开展研究;采动区建筑物保护是一个涉及采矿工程、结构工程、防灾减灾工程等多学科的综合性、交叉性问题,采动区建筑物的变形损坏是由于采空区上的土层变形与建筑的基础变形不协调,从而产生附加应力而引起的建筑物倾斜、出现裂缝等一系列问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟采空区建筑物不均匀沉降的实验装置,其特征在于:包括振动台、H型钢、施加装置、衔接装置、加密钢筋组件、限位组件、数据采集系统和振动系统,振动台上顶板上表面固定安装有H型钢,H型钢上翼缘的上表面设有施加装置;所述施加装置包括千斤顶、数字显示位移传感器和数控操作系统,千斤顶上表面通过衔接装置固定安装有加密钢筋组件,且数字显示位移传感器固定安装在靠近千斤顶输出端一侧的衔接装置上,所述数字显示位移传感器和数控操作系统之间电连接,且与外接电源电连接,所述加密钢筋组件上侧浇筑有立柱,立柱上设置有数据采集系统;所述振动系统包括振动发生器和振动控制仪,且振动台上顶板、振动发生器和振动控制仪依次电连接...

【技术特征摘要】
1.一种模拟采空区建筑物不均匀沉降的实验装置,其特征在于:包括振动台、H型钢、施加装置、衔接装置、加密钢筋组件、限位组件、数据采集系统和振动系统,振动台上顶板上表面固定安装有H型钢,H型钢上翼缘的上表面设有施加装置;所述施加装置包括千斤顶、数字显示位移传感器和数控操作系统,千斤顶上表面通过衔接装置固定安装有加密钢筋组件,且数字显示位移传感器固定安装在靠近千斤顶输出端一侧的衔接装置上,所述数字显示位移传感器和数控操作系统之间电连接,且与外接电源电连接,所述加密钢筋组件上侧浇筑有立柱,立柱上设置有数据采集系统;所述振动系统包括振动发生器和振动控制仪,且振动台上顶板、振动发生器和振动控制仪依次电连接,且与外接电源电连接;所述数据采集系统包括数据采集传感器和动静态采集仪,且数据采集传感器固定安装在所述立柱外侧壁上,所述数据采集传感器和动静态采集仪电连接,且与外接电源电连接。2.根据权利要求1所述的一种模拟采空区建筑物不均匀沉降的实验装置,其特征在于:所述衔接装置包括第一钢板、第二钢板和第一螺栓,所述千斤顶上表面焊接有第一钢板,第一钢板上表面设置有第二钢板,第二钢板上表面设置有加密钢筋组件,所述数字显示位移传感器固定安装在第一钢板的下表面,所述第一钢板、第二钢板和H型钢上翼缘通过第一螺栓螺接,且第一螺栓位于H型钢上翼缘下表面一侧螺接有螺母。3.根据权利要求1所述的一种模拟采空区建筑物不均匀沉降的实验装置,其特征在于:所述加密钢筋组件包括六个U型第一钢筋和两个等长的第二钢筋,两个第二钢筋平行相对设置,沿第二钢筋延伸方向等间距设置四个第一钢筋,且四个第一钢筋的U型底八个拐点对应的设置在两个第二钢筋上,另两个第一钢筋的U型底与第二钢筋等长,平行于第二钢筋设置,且另两个第一钢筋的U型底四个拐点对应设置在第一钢筋上,相邻两个第一钢筋之间或者第一钢筋与相邻第二钢筋之间等距设置。4.根据权利要求1所述的一种模拟采空区建筑物不均匀沉降的实验装置,其特征在于:所述限位组件包括多个第一卡头和多个第二卡头,多个所述第一卡头安装在第一钢板的下表面四周,且多个第二卡头安装在H型钢上翼缘四周,所述千斤顶焊接在限位组件的内侧。5.根据权利要求1所述的一种模拟采空区建筑物不均匀沉降的实验装置,其特征在于:所述数控操作系统包括计算机、PLC和提升泵,所述计算机、PLC、提升泵和千斤顶上侧依次电连接,且与外接电源电连接。6....

【专利技术属性】
技术研发人员:刘书贤聂伟路沙沙白春刘书波张春华梁天宝
申请(专利权)人:辽宁工程技术大学
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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