【技术实现步骤摘要】
一种可实现双向高频振动的土-结构接触面剪切试验装置
本专利技术属于土工试验
，涉及一种可实现双向高频振动的土-结构接触面剪切试验装置，适用于研究振动环境下散体材料(砂、砾石等)与连续体材料(混凝土、钢材等)之间的接触面力学特性，尤其可用于研究单/双向高频振动联合静力剪切条件下的散体材料-连续体材料接触面力学特性。
技术介绍
轨道交通系统引发的振动包含大量高频成分。当前，时速300km的既有高速铁路系统中，高架桥桥墩顶振动优势频率达到250-350Hz[1]，沿线地基中也存在大量高达60Hz的高频振动成分[2][3]。地铁运行诱发的隧道壁振动频率集中在50Hz以上，更高频成分甚至达到1000Hz[4][5]。如此高频的振动传递至土-结构接触面时，会导致接触面产生流化[6]，从而导致承载力降低、结构沉降增大等危害，直接威胁轨道交通结构的服役安全。土-结构接触面在轨道交通系统中，尤其在其基础结构中大量存在，如高铁桩基的桩-土体接触面、隧道结构的隧道壁-土体接触面。因此，研究高频振动下的土-结构接触面的力学特性具有十分重要的学
【技术保护点】
1.一种可实现双向高频振动的土-结构接触面剪切试验装置，其特征在于，该装置包括试验单元、加载单元及测控单元，所述的试验单元包括试验台(1)、设置在试验台(1)上的上剪切盒固定机构(3)、设置在上剪切盒固定机构(3)上的上剪切盒(2)、设置在试验台(1)上的双滑轨运动平台(7)、设置在双滑轨运动平台(7)上的托盘(6)以及设置在托盘(6)上并位于上剪切盒(2)下方的结构面板(5)，所述的加载单元包括分别与托盘(6)相适配的X向音圈电机加载机构、Y向音圈电机加载机构以及与上剪切盒(2)相适配的Z向加载机构，所述的测控单元分别与试验单元、加载单元相适配。/n
【技术特征摘要】
1.一种可实现双向高频振动的土-结构接触面剪切试验装置，其特征在于，该装置包括试验单元、加载单元及测控单元，所述的试验单元包括试验台(1)、设置在试验台(1)上的上剪切盒固定机构(3)、设置在上剪切盒固定机构(3)上的上剪切盒(2)、设置在试验台(1)上的双滑轨运动平台(7)、设置在双滑轨运动平台(7)上的托盘(6)以及设置在托盘(6)上并位于上剪切盒(2)下方的结构面板(5)，所述的加载单元包括分别与托盘(6)相适配的X向音圈电机加载机构、Y向音圈电机加载机构以及与上剪切盒(2)相适配的Z向加载机构，所述的测控单元分别与试验单元、加载单元相适配。
2.根据权利要求1所述的一种可实现双向高频振动的土-结构接触面剪切试验装置，其特征在于，所述的上剪切盒固定机构(3)包括多个竖直设置并固定在试验台(1)上的支撑柱，每个支撑柱上均套设有一对螺栓，所述的上剪切盒(2)上开设有与支撑柱相适配的通孔，所述的支撑柱穿过对应的通孔，每个支撑柱上的一对螺栓分别卡设在上剪切盒(2)的顶端、底端。
3.根据权利要求1所述的一种可实现双向高频振动的土-结构接触面剪切试验装置，其特征在于，所述的上剪切盒(2)在Y向上的宽度大于结构面板(5)及托盘(6)在Y向上的宽度。
4.根据权利要求1所述的一种可实现双向高频振动的土-结构接触面剪切试验装置，其特征在于，所述的X向音圈电机加载机构包括第一音圈电机模组(8)、第一步进电机(9)、第一单滑轨运动平台(10)、第一线性滑轨(15)及第一连接件(35)，所述的第一步进电机(9)及第一单滑轨运动平台(10)分别固定设置在试验台(1)上，所述的第一音圈电机模组(8)设置在第一单滑轨运动平台(10)上，所述的第一线性滑轨(15)设置在托盘(6)侧面，所述的第一音圈电机模组(8)的一端与第一步进电机(9)相连，另一端通过第一连接件(35)与第一线性滑轨(15)相连。
5.根据权利要求4所述的一种可实现双向高频振动的土-结构接触面剪切试验装置，其特征在于，所述的Y向音圈电机加载机构包括第二音圈电机模组(11)、第二步进电机(12)、第二单滑轨运动平台(13)、第二线性滑轨(16)及第二连接件(36)，所述的第二步进电机(12)及第二单滑轨运动平台(13)分别固定设置在试验台(1)上，所述的第二音圈电机模组(11)设置在第二单滑轨运动平台(13)上，所述的第二线性滑轨(16)设置在托盘(6)侧面，所述的第二音圈电机模组(11...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜海波，陕耀，何超，狄宏规，付龙龙，张小会，叶伟涛，郭培军，周顺华，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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