p-y曲线单元体试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及单桩基础水平受力特性分析试验领域，特别是p‑y曲线单元体试验装置及试验方法。上支撑托板位于下支撑托板的上方，上支撑托板和下支撑托板之间通过位于左、右两侧的呈对称设置的桁架支架固定连接，每侧设有至少一根桁架支架，试样容器、伺服固结机构和多向伺服作动器分别与两侧的桁架支架连接，伺服固结机构位于试样容器的上方，伺服固结机构的上方以及试样容器的下方均设有多向伺服作动器。通过上下同时施加相同大小的荷载来实现桩单元的平动，以模拟某一土体单元处的受荷情况，并通过伺服固结装置施加压力，以模拟该深度处土体应力状态，从而精确地得到地面以下任一深度处的p‑y响应曲线。

【技术实现步骤摘要】
p-y曲线单元体试验装置及试验方法
本专利技术涉及单桩基础水平受力特性分析试验领域，特别是p-y曲线单元体试验装置及试验方法。
技术介绍
海上风能在向低碳能源供应转型的过程中发挥了重要作用，在过去十年中得到了迅速发展。大多数海上风力涡轮机都是基于大直径单桩建造的。单桩基础结构简单，受力明确，占用的海床面积较小且无需前期整理，还具有承载力高的特点，沉降量小而均匀。相比竖向荷载，海上风电的桩基础主要承受自上部结构传递来的风力、潮流及波浪等水平循环荷载，这些水平荷载的两个重要特点就是低频性及长期循环性，长期低频循环侧向荷载会造成单桩基础永久的侧向变形。目前，海上风电单桩基础水平受力特性分析广泛采用p-y曲线法。目前在室内模型试验中对于p-y曲线的研究大多采用模型桩斜桩试验，他们模拟的是一整根桩的受荷响应，即在一个模型箱中加上土，然后插入模型桩，对桩端施加水平荷载，以测得该桩在各深度处的p-y动力响应。这些试验存在的问题主要有：①没有模拟现场土体所受应力场情况，因此测得的p-y曲线在现场应用中误差偏大；②大多试验都不能提供多个方向上的循环加载，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种p-y曲线单元体试验装置，包括桁架，其特征在于：还包括试样容器、伺服固结机构、多向伺服作动器，桁架包括上支撑托板(17)、下支撑托板(24)和桁架支架(16)，上支撑托板(17)位于下支撑托板(24)的上方，上支撑托板(17)和下支撑托板(24)之间通过位于左、右两侧的呈对称设置的桁架支架(16)固定连接，每侧设有至少一根桁架支架(16)，试样容器、伺服固结机构和多向伺服作动器分别与两侧的桁架支架(16)连接，伺服固结机构位于试样容器的上方，伺服固结机构的上方以及试样容器的下方均设有多向伺服作动器；/n所述试样容器包括内层容器(1)、外层容器(2)、顶部盖板(14)、底部盖板(10)和...

【技术特征摘要】
1.一种p-y曲线单元体试验装置，包括桁架，其特征在于：还包括试样容器、伺服固结机构、多向伺服作动器，桁架包括上支撑托板(17)、下支撑托板(24)和桁架支架(16)，上支撑托板(17)位于下支撑托板(24)的上方，上支撑托板(17)和下支撑托板(24)之间通过位于左、右两侧的呈对称设置的桁架支架(16)固定连接，每侧设有至少一根桁架支架(16)，试样容器、伺服固结机构和多向伺服作动器分别与两侧的桁架支架(16)连接，伺服固结机构位于试样容器的上方，伺服固结机构的上方以及试样容器的下方均设有多向伺服作动器；
所述试样容器包括内层容器(1)、外层容器(2)、顶部盖板(14)、底部盖板(10)和桩单元(8)，内层容器(1)内盛装有岩土试样，内层容器(1)位于外层容器(2)内，外层容器(2)与桁架之间通过固定环和桁架节点板(5)连接，试样容器的顶部设有顶部盖板(14)，试样容器的底部设有底部盖板(10)，顶部盖板(14)与伺服固结机构固定连接，底部盖板(10)位于固定环的下方，并通过数个弹簧锁扣(11)与固定环固定连接；
所述内层容器(1)内岩土试样的上方和下方均设有多孔滤板(6)，桩单元(8)从试样容器的中心穿过，对应的在顶部盖板(14)、多孔滤板(6)、底部盖板(10)的中心均设有圆孔，中心圆孔的直径大于桩单元(8)的直径，多孔滤板(6)与岩土试样之间设置隔板(9)，隔板(9)套在桩单元(8)上，隔板(9)的外径大于多孔滤板中心圆孔的直径；
所述伺服固结机构包括两个左、右对称设置的伺服电机Ⅰ(12)和与伺服电机Ⅰ(12)的输出端固定连接的两压力传递滑块(23)，伺服电机Ⅰ(12)的顶端与上支撑托板(17)固定连接，压力传递滑块(23)的一端与伺服电机Ⅰ(12)的底部固定连接，另一端的底部与顶部盖板(14)固定连接，压力传递滑块(23)套在桁架支架(16)上；
在桩单元(8)的上部和下部分别安装有多向伺服作动器，多向伺服作动器包括伺服电机Ⅱ(19)、齿轮转盘(20)和两个分别与齿轮转盘(20)啮合且呈对称设置的小齿轮(21)，伺服电机Ⅱ(19)固定在齿轮转盘(20)上，两小齿轮(21)位于齿轮转盘(20)的外侧，小齿轮(21)分别设置在支撑板上，小齿轮(21)的中心转轴与电机(22)的输出轴连接，电机(22)和支撑板分别通过桁架节点板(5)与桁架支架(16)连接。


2.根据权利要求1所述的p-y曲线单元体试验装置，其特征在于：所述桁架节点板包括连接板、连接环和固定套，连接板的两端分别与连接环固定连接，连接环呈圆筒状，固定套固定在连接环内，连接板与固定环/电机/支撑板固定连接，固定套套在桁架支架的外表面，固定套和桁架支架之间通过拧紧螺栓固定连接。


3.根据权利要求1所述的p-y曲线单元体试验装置，其特征在于：所述内层容器(1)为圆柱状圆筒，外层容器(2)为上部外表面尺寸大于下部外表面尺寸的异形圆筒，外径变化处形成台阶；
所述外层容器(2)的中部通过固定环Ⅱ(4)和桁架节点板(5)与桁架支架(16)连接，外层容器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊伟，陈水月，国振，洪义，于秀霞，朱娜，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37