适用于桩土相互作用试验的可拆卸混凝土配重块的试验装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种适用于桩土相互作用试验的可拆卸混凝土配重块的试验装置及其制造方法，包括由多个面板围合形成的方形模块，所述方形模块中心固定有置于方形模板内部的管体，所述管体下端封闭，本发明专利技术的实验成型模块能够方便制成可拆卸混凝土配重块，混凝土配重块中部具有插槽能够在多根同比例的缩尺模型桩进行桩土相互作用试验过程中进行该混凝土配重块安装，当换为其他同比例的模型桩进行试验时，可将该混凝土配重块从原模型桩上拆卸下来并安装在新模型桩上，使混凝土配重块得到重复的利用，降低实验成本，避免物料浪费。

【技术实现步骤摘要】
适用于桩土相互作用试验的可拆卸混凝土配重块的试验装置及其制造方法
本专利技术涉及一种适用于桩土相互作用试验的可拆卸混凝土配重块的试验装置及其制造方法。
技术介绍
目前，用于开展桩土相互作用等研究的模拟振动台试验是研究工程抗震能力与破坏机理的重要手段之一，倍受国内外学术界及工程领域的关注。但是，限于振动台的有效承载能力，大型结构只能以缩尺模型进行试验。因此，为使模型试验能够尽可能真实地反映原型的动力性状，必须考虑模型与原型之间的物理相似性，这就涉及各物理量的相似比取值问题。长期以来，基于Bockinghamπ定理建立的人工质量相似律一度在工程模型振动台试验中广泛应用并延用至今。考虑到在进行地震模拟振动台试验时，由于模型和原型都处在同一引力场中，因此重力加速度是相等的。受该约束条件限制，模型相似率的完全满足就变得相当困难，一般可以通过附加配重的方法来满足重力加速度的相似，使重力效应和惯性效应的不足得到补偿。进而问题的关键就转变为如何将配重块固定在模型桩上，其中一种思路是考虑将模型桩的主筋往混凝土配重块中延伸，且配重块里也进行一定的配筋。该方法虽然能将配重块和模型桩很好地固定在一起，但是如果有多根相同比例的缩尺模型桩，则每根模型桩都需要用该方法连接配重块，造成浪费。在采用缩尺桩的桩土相互作用试验中都会面临这种问题，因此有必要考虑采用经济合理的混凝土配重块试验装置来对模型桩进行自重补偿。
技术实现思路
本专利技术对上述问题进行了改进，即本专利技术要解决的技术问题是现有的开展桩土相互作用等研究的模拟振动台试验中配重块需要重复制造模型。本专利技术的具体实施方案是：一种适用于桩土相互作用试验的可拆卸混凝土配重块的试验装置，其特征在于，包括由多个面板围合形成的方形模块，所述方形模块中心固定有置于方形模板内部的管体，所述管体下端封闭。进一步的，所述方形模块包括上模板及下模板，所述上模板及下模板之间固定有围合形成的矩状侧板，管体的上端与上模板平齐。进一步的，所述管体的材料为PVC。进一步的，所述管体内填充有沙土。本专利技术还包括一种制造如上所述的适用于桩土相互作用试验的可拆卸混凝土配重块试验装置的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）在浇筑混凝土的方形模块顶部正中间处插入一根内径与模型桩直径相等的管体，管体不穿透方形模块，即管体上水平面与上模板顶面平齐且长度短于侧模板高度。（2）为防止管体在混凝土浇筑过程中被压坏，于管体中用沙子填满并压实。（3）在方形模块内部及管体外部浇筑混凝土，制成扣除一段圆柱体的长方体混凝土配重块。（4）待混凝土养护完成后，拆除方形模块并将沙子倒出或挖出，可拆卸混凝土配重块制作完成。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的实验成型模块能够方便制成可拆卸混凝土配重块，混凝土配重块中部具有插槽能够在多根同比例的缩尺模型桩进行桩土相互作用试验过程中进行该混凝土配重块安装，当换为其他同比例的模型桩进行试验时，可将该混凝土配重块从原模型桩上拆卸下来并安装在新模型桩上，使混凝土配重块得到重复的利用，降低实验成本避免物料浪费。附图说明图1可拆卸混凝土配重块结构示意图；图2应用于模型桩的可拆卸混凝土配重块结构示意图；图3可拆卸混凝土配重块成型实施步骤示意图一；图4可拆卸混凝土配重块成型实施步骤示意图二；图5可拆卸混凝土配重块成型实施步骤示意图三；图6可拆卸混凝土配重块成型实施步骤示意图四；图中：10-方形模块，20-管体，110-上模板，120-下模板，210-沙子，101-模型桩，100-凝土配重块，30-混凝土，101-模型桩，100-混凝土配重块。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。如图1～6所示，一种适用于桩土相互作用试验的可拆卸混凝土配重块的试验装置，包括由多个面板围合形成的方形模块10，所述方形模块中心固定有置于方形模板内部的管体20，所述管体下端封闭即伸入方形模块10内部的一端封闭。本实施例中，所述的所述方形模块10包括上模板110及下模板120，所述上模板及下模板之间固定有围合形成的矩状侧模板，上模板110、下模板120及侧模板之间可以通过螺栓或钉子固定，管体20的上端与上模板平齐，上模板110上部具备用于向方形模块10内部空间倒入混凝土的开口。本实施例中，在制造好的方形模块10，在上模板110的中心位置插入一根由PVC材料制造形成的管体20，管体20不穿透上模板并与上模板固定连接，管体20的内径与桩土相互作用试验所使用的模型桩101直径相符，以实现在成型的配重块中形成凹槽使用时能够方便地套入模型桩101顶部。成型时向方形模块10内倒入混凝土浇筑成型，为防止PVC管体20在混凝土浇筑过程中被压坏，可于管体20中用沙子210填满并压实。混凝土浇筑成型后，将沙子从管体20倒出，即制成所需的可拆卸混凝土配重块。实际设计中管体20的材料还可以是其他金属、热塑性或非金属材料制造。具体施工时可采用下列步骤：（1）在浇筑混凝土的方形模块顶部正中间处插入一根与模型桩101等直径的管体20，管体20不穿透方形模块10，即管体20上水平面与上模板110顶面平齐且长度短于侧模板高度。如图3。（2）为防止管体20在混凝土浇筑过程中被压坏，于管体20中用沙子210填满并压实。如图4。（3）在方形模块10内部及管体20外部浇筑混凝土30，制成扣除一段圆柱体的长方体混凝土配重块100。如图5。（4）待混凝土养护完成后，拆除方形模块10并将沙子210倒出或挖出，可拆卸混凝土配重块100制作完成。如图6。上述本专利技术所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本专利技术才公开部分数值以举例说明本专利技术的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本专利技术创造保护范围的限制。本专利技术如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接，如本专利技术中构成方形模块10的上模板、下模板及侧模板)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。另外，上述本专利技术公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本专利技术提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本专利技术的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本专利技术技术方案的精神，其均应涵盖在本专利技术请求保护的技术方案范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于桩土相互作用试验的可拆卸混凝土配重块的试验装置，其特征在于，包括由多个面板围合形成的方形模块，所述方形模块中心固定有置于方形模板内部的管体，所述管体下端封闭。

【技术特征摘要】
1.一种适用于桩土相互作用试验的可拆卸混凝土配重块的试验装置，其特征在于，包括由多个面板围合形成的方形模块，所述方形模块中心固定有置于方形模板内部的管体，所述管体下端封闭。2.根据权利要求1所述的一种适用于桩土相互作用试验的可拆卸混凝土配重块的试验装置，其特征在于，所述方形模块包括上模板及下模板，所述上模板及下模板之间固定有围合形成的矩状侧板，管体的上端与上模板平齐。3.根据权利要求1所述的一种适用于桩土相互作用试验的可拆卸混凝土配重块的试验装置，其特征在于，所述管体的材料为PVC。4.根据权利要求1所述的一种适用于桩土相互作用试验的可拆卸混凝土...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛俊青，傅睿焕，黄福云，布鲁诺布里斯杰拉，陈宝春，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35