一种模拟桥墩吃水深度与桥墩承重能力关系的测试模型制造技术

本发明专利技术提供一种模拟桥墩吃水深度与桥墩承重能力关系的测试模型，包括测试区夹板、两个扩展区水槽和桥墩模型，两个测试区夹板的表面之间固定连接有墩底隔板，墩底隔板的下表面和测试区夹板的内底壁之间设置有河床模拟区，河床模拟区的内部填充有河床泥沙，涉及桥建领域。该模拟桥墩吃水深度与桥墩承重能力关系的测试模型在使用的时候可以减少河床泥沙的干扰，无需较大量的泥沙，反而可以增强泥沙抓力的真实性，不仅减少材料耗材，而且可以缩小模型体型，从而有效的解决了一般的桥墩测试模型在使用的时候不方便抓取桥墩承重和晃动的临界点，测试效果不易观测，为模拟河床泥沙而使用的模型体型较大，使用不方便的问题。

A Test Model for Simulating the Relationship between Drainage Depth and Bearing Capacity of Piers

【技术实现步骤摘要】
一种模拟桥墩吃水深度与桥墩承重能力关系的测试模型
本专利技术涉及桥建
，具体为一种模拟桥墩吃水深度与桥墩承重能力关系的测试模型。
技术介绍
随着科技的发展，在建筑行业，尤其针对一些比较大型的建筑工程，为了确保建筑工程的精准度，减少工程失误造成的工程损失，会在建造过程中先建造相关的模型来模拟，在桥梁桥墩建设过程中，需要根据河床可深入深度，吃水深度以及水流等因素来确定桥墩的沉重能力，进而匹配合适的桥梁以及桥墩，在河床可埋深度确定后，根据水位和水流速来测量桥墩的稳定性，若是不稳定，则需要增加桥墩的和桥梁的承重能力，通过桥墩和桥梁自身重力增加桥的稳定性，即吃水深度越高，桥墩所受到的浮力以及水流的冲击力越大，相应的，桥墩的承重能力需求越高，目前的相关模型在使用过程中，桥墩底部抓力难以掌控，主要通过将桥墩模型的底部填埋上河床泥沙来控制抓力，但是在稳定性测试过程中，难以捕捉到桥墩晃动的临界点，因为水流和水深的调试需要一个较长的调节缓冲过程，而底部抓力更加难以控制，另外对于顶部晃动，由于桥墩模型也比较大，晃动幅度观测不准确，正是由于一般的桥墩测试模型在使用的时候不方便抓取桥墩承重和晃动的临界点，测试效果不易观测，为模拟河床泥沙而使用的模型体型较大，使用不方便，所以需要一种模拟桥墩吃水深度与桥墩承重能力关系的测试模型。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种模拟桥墩吃水深度与桥墩承重能力关系的测试模型，解决了一般的桥墩测试模型在使用的时候不方便抓取桥墩承重和晃动的临界点，测试效果不易观测，为模拟河床泥沙而使用的模型体型较大，使用不方便的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种模拟桥墩吃水深度与桥墩承重能力关系的测试模型，包括测试区夹板、两个扩展区水槽和桥墩模型，两个所述测试区夹板的表面之间固定连接有墩底隔板，所述墩底隔板的下表面和测试区夹板的内底壁之间设置有河床模拟区，所述河床模拟区的内部填充有河床泥沙，所述河床模拟区的内壁固定连接有河床模拟袋，所述河床模拟袋的材料包括橡胶，所述桥墩模型的底部位于河床模拟袋的内部，所述河床模拟袋的表面固定连接有密封圈，所述密封圈的表面与桥墩模型的表面套接，所述河床模拟袋的内部填充有河床泥沙，所述河床模拟袋的表面套接有抽气管，所述抽气管的一端贯穿并延伸至测试区夹板的外表面，所述墩底隔板的中部镶嵌有密封袋，所述密封袋的材料包括塑料袋，所述桥墩模型的一端贯穿密封袋并延伸至密封袋的上方，所述密封圈的表面与密封袋的表面固定连接。所述桥墩模型的顶部固定连接有支撑杆，所述支撑杆的表面固定连接有贯穿杆，所述贯穿杆的表面套接有用于阻隔震动的缓冲球，所述缓冲球的材料包括橡胶，所述贯穿杆的表面套接有若干个加重测试球，所述加重测试球的材料包括铅块，所述贯穿杆的表面螺纹连接有用于固定加重测试球的螺母，所述缓冲球的底部中心位置固定连接有晃动绳，所述晃动绳远离缓冲球的一端固定连接有磁力球，所述桥墩模型的顶部固定连接有磁力环，所述磁力环与桥墩模型同轴，所述桥墩模型的顶部中心位置搭设有磁力平衡测试体，所述磁力平衡测试体的底部呈弧形状，所述磁力平衡测试体的顶部呈弧形形状，所述磁力平衡测试体的中部设置有六个平面，且每个平面均呈梯形状，所述磁力球与磁力平衡测试体顶部弧面磁性相异，所述磁力平衡测试体的六个梯形侧面与磁力环的表面磁性相异，所述扩展区水槽的外表面固定连接有底座，所述底座的表面固定连接有水泵，所述水泵的输入端固定连接有抽水管，所述抽水管的一端贯穿并延伸至扩展区水槽的内部，所述水泵的输出端固定连接有排水管，所述排水管的一端贯穿并延伸至另一个扩展区水槽的内部。优选的，所述扩展区水槽用于模拟桥的河流上下游水域范围，测试区夹板用于模拟桥的两岸。优选的，两个所述扩展区水槽以测试区夹板表面的中线为对称线呈对称分布。优选的，两个所述扩展区水槽的内底壁与墩底隔板的表面齐平。优选的，所述扩展区水槽的表面呈梯形状，所述测试区夹板的表面呈凹形状。优选的，所述抽气管位于河床模拟袋内部的一端套接有滤网。优选的，所述贯穿杆与桥墩模型的顶部呈垂直分布，所述贯穿杆的重心与桥墩模型的重心重合。优选的，所述缓冲球的底部固定连接有梯形玻璃罩，所述磁力球位于梯形玻璃罩的内部。优选的，所述磁力平衡测试体位于磁力球的正下方。(三)有益效果(1)本专利技术在使用的时候，通过抽气管将河床模拟袋内部的气体抽出去，河床模拟袋内部的空间缩小，河床模拟袋内部的泥沙间隙缩小，并向下挤压桥墩模型，泥沙对桥墩模型的抓力增大，通过向河床模拟袋内部输入气体，河床模拟袋内部的泥沙间隙扩大，泥沙对桥墩模型的抓力减小，因而可以通过气体快速且准确的模拟相同比例中泥沙对桥墩模型应有的真实抓力，从而可以减少模拟河床对测试效果的干扰，方便测得临界点，提高模型测试的准确性。(2)本专利技术在使用的时候，按比例输入一定量的水进入到测试区夹板和扩展区水槽之间，然后启动水泵，水泵通过抽水管抽水并将水通过排水管重新输入到测试区夹板和扩展区水槽之间，通过水泵控制水的流速，然后不断的增加水的深度，水的深度增加的时候会对桥墩模型产生浮力和冲力也会增加，当桥墩模型发生晃动的时候，磁力球就会晃动，磁力球晃动就会吸引磁力平衡测试体发生偏移，且磁力平衡测试体一旦被吸引发生轻微偏移的时候，立刻会受到磁力球对磁力平衡测试体的排斥力以及磁力环对磁力平衡测试体的吸引力，扩大偏移效果，磁力平衡测试体会倾倒，就会轻易的观测到桥墩模型晃动，扩大晃动效果，方便侧视效果的观测。(3)本专利技术通过设置加重测试球，在测试过程中，可以不断的将一定重量的加重测试球增加到贯穿杆上，同时也可以增加水量，从而测试不同水深以及不同重量的桥墩模型临界点，因此就可以测得桥墩吃水深度与桥墩承重能力关系(4)本专利技术在使用的时候可以减少河床泥沙的干扰，无需较大量的泥沙，反而可以增强泥沙抓力的真实性，不仅减少材料耗材，而且可以缩小模型体型，从而有效的解决了一般的桥墩测试模型在使用的时候不方便抓取桥墩承重和晃动的临界点，测试效果不易观测，为模拟河床泥沙而使用的模型体型较大，使用不方便的问题。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术图1中A处结构放大图；图3为本专利技术河床模拟区结构剖视图；图4为本专利技术河床模拟袋结构剖视图；图5为本专利技术河床模拟袋结构正视图。其中，1测试区夹板、2扩展区水槽、3桥墩模型、4墩底隔板、5河床模拟区、6河床模拟袋、7密封圈、8抽气管、9密封袋、10支撑杆、11贯穿杆、12缓冲球、13加重测试球、14螺母、15晃动绳、16磁力球、17磁力环、18磁力平衡测试体、19底座、20水泵、21抽水管、22排水管、23滤网、24梯形玻璃罩。具体实施方式下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-5所示，本专利技术实施例提供一种模拟桥墩吃水深度与桥墩承重能力关系的测试模型，包括测试区夹板1、两个扩展区水槽2和桥墩模型3，扩展区水槽2用于模拟桥的河流上下游水域范围，测试区夹板1用于模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟桥墩吃水深度与桥墩承重能力关系的测试模型，其特征在于：包括测试区夹板(1)、两个扩展区水槽(2)和桥墩模型(3)，两个所述测试区夹板(1)的表面之间固定连接有墩底隔板(4)，所述墩底隔板(4)的下表面和测试区夹板(1)的内底壁之间设置有河床模拟区(5)，所述河床模拟区(5)的内部填充有河床泥沙，所述河床模拟区(5)的内壁固定连接有河床模拟袋(6)，所述河床模拟袋(6)的材料包括橡胶，所述桥墩模型(3)的底部位于河床模拟袋(6)的内部，所述河床模拟袋(6)的表面固定连接有密封圈(7)，所述密封圈(7)的表面与桥墩模型(3)的表面套接，所述河床模拟袋(6)的内部填充有河床泥沙，所述河床模拟袋(6)的表面套接有抽气管(8)，所述抽气管(8)的一端贯穿并延伸至测试区夹板(1)的外表面，所述墩底隔板(4)的中部镶嵌有密封袋(9)，所述密封袋(9)的材料包括塑料袋，所述桥墩模型(3)的一端贯穿密封袋(9)并延伸至密封袋(9)的上方，所述密封圈(7)的表面与密封袋(9)的表面固定连接；所述桥墩模型(3)的顶部固定连接有支撑杆(10)，所述支撑杆(10)的表面固定连接有贯穿杆(11)，所述贯穿杆(11)的表面套接有用于阻隔震动的缓冲球(12)，所述缓冲球(12)的材料包括橡胶，所述贯穿杆(11)的表面套接有若干个加重测试球(13)，所述加重测试球(13)的材料包括铅块，所述贯穿杆(11)的表面螺纹连接有用于固定加重测试球(13)的螺母(14)，所述缓冲球(12)的底部中心位置固定连接有晃动绳(15)，所述晃动绳(15)远离缓冲球(12)的一端固定连接有磁力球(16)，所述桥墩模型(3)的顶部固定连接有磁力环(17)，所述磁力环(17)与桥墩模型(3)同轴，所述桥墩模型(3)的顶部中心位置搭设有磁力平衡测试体(18)，所述磁力平衡测试体(18)的底部呈弧形状，所述磁力平衡测试体(18)的顶部呈弧形形状，所述磁力平衡测试体(18)的中部设置有六个平面，且每个平面均呈梯形状，所述磁力球(16)与磁力平衡测试体(18)顶部弧面磁性相异，所述磁力平衡测试体(18)的六个梯形侧面与磁力环(17)的表面磁性相异，所述扩展区水槽(2)的外表面固定连接有底座(19)，所述底座(19)的表面固定连接有水泵(20)，所述水泵(20)的输入端固定连接有抽水管(21)，所述抽水管(21)的一端贯穿并延伸至扩展区水槽(2)的内部，所述水泵(20)的输出端固定连接有排水管(22)，所述排水管(22)的一端贯穿并延伸至另一个扩展区水槽(2)的内部。...

【技术特征摘要】
1.一种模拟桥墩吃水深度与桥墩承重能力关系的测试模型，其特征在于：包括测试区夹板(1)、两个扩展区水槽(2)和桥墩模型(3)，两个所述测试区夹板(1)的表面之间固定连接有墩底隔板(4)，所述墩底隔板(4)的下表面和测试区夹板(1)的内底壁之间设置有河床模拟区(5)，所述河床模拟区(5)的内部填充有河床泥沙，所述河床模拟区(5)的内壁固定连接有河床模拟袋(6)，所述河床模拟袋(6)的材料包括橡胶，所述桥墩模型(3)的底部位于河床模拟袋(6)的内部，所述河床模拟袋(6)的表面固定连接有密封圈(7)，所述密封圈(7)的表面与桥墩模型(3)的表面套接，所述河床模拟袋(6)的内部填充有河床泥沙，所述河床模拟袋(6)的表面套接有抽气管(8)，所述抽气管(8)的一端贯穿并延伸至测试区夹板(1)的外表面，所述墩底隔板(4)的中部镶嵌有密封袋(9)，所述密封袋(9)的材料包括塑料袋，所述桥墩模型(3)的一端贯穿密封袋(9)并延伸至密封袋(9)的上方，所述密封圈(7)的表面与密封袋(9)的表面固定连接；所述桥墩模型(3)的顶部固定连接有支撑杆(10)，所述支撑杆(10)的表面固定连接有贯穿杆(11)，所述贯穿杆(11)的表面套接有用于阻隔震动的缓冲球(12)，所述缓冲球(12)的材料包括橡胶，所述贯穿杆(11)的表面套接有若干个加重测试球(13)，所述加重测试球(13)的材料包括铅块，所述贯穿杆(11)的表面螺纹连接有用于固定加重测试球(13)的螺母(14)，所述缓冲球(12)的底部中心位置固定连接有晃动绳(15)，所述晃动绳(15)远离缓冲球(12)的一端固定连接有磁力球(16)，所述桥墩模型(3)的顶部固定连接有磁力环(17)，所述磁力环(17)与桥墩模型(3)同轴，所述桥墩模型(3)的顶部中心位置搭设有磁力平衡测试体(18)，所述磁力平衡测试体(18)的底部呈弧形状，所述磁力平衡测试体(18)的顶部呈弧形形状，所述磁力平衡测试体(18)的中部设置有六个平面，且每个平面均呈梯形状，所述磁力球(16)与磁力平衡测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠凯，张相龙，袁兴，裴培，刁龙，
申请(专利权)人：中建路桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13