【技术实现步骤摘要】
一种包含振动测试的模型箱试验系统及其使用方法
[0001]本专利技术属于岩土工程的地铁隧道
，尤其涉及一种包含振动测试的模型箱试验系统及其使用方法。
技术介绍
[0002]地铁是在城市中修建的快速、大运量、用电力牵引的轨道交通。列车在全封闭的线路上运行，基本位于中心城区的地下隧道内。随着城市化的进展不断加快，地铁交通发展也十分迅速。已建盾构隧道在长期承受列车振动荷载过程中会产生各类管片病害，收敛变形、渗漏水、管片开裂、螺栓断裂等，再加上盾构隧道周边不可避免的会进行各类工程施工，基坑开挖、桩基施工、盾构穿越、地面堆载等等，上述问题的叠加会对隧道产生极大的影响，甚至使隧道结构发生难以修复的破坏，继而影响到隧道的安全性和正常使用。
[0003]目前针对地铁隧道的研究多集中于足尺寸试验和离心机试验，技术较为全面且成熟，但这两种方法有诸多不足和限制之处：1、需要场地空间极大，足尺试验的隧道原型和离心机尺寸占地面积大，需要配置独立的试验场所；2、操作实施复杂，对于足尺寸试验，需要配备10t的室内吊机，试验室需要多名人员，离...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种包含振动测试的模型箱试验系统，其特征在于，包括：比例尺模型箱，其包括箱体外壳和设置在箱体外壳上的采集线路开槽口；测量装置搭载安置系统，其包括搭载横梁、激振力模拟装置、若干个加速度传感器、位移传感器、应变片、土压力盒和隧道管片模型；其中，所述搭载横梁与所述比例尺模型箱的箱体外壳连接并将其与地面保持间距；所述隧道管片模型位于所述比例尺模型箱中部且通过所述激振力模拟装置模拟因列车振动引起的受力情况；所述加速度传感器用于测定振动引起的隧道管片模型和土层加速度；所述位移传感器测量持续振动下土层和隧道管片模型整体的位移，所述应变片用于测量隧道管片模型引起的形变，所述土压力盒用于测量振动引起的土层压力的变化。2.根据权利要求1所述的包含振动测试的模型箱试验系统，其特征在于，所述箱体外壳包括：若干个钢条，其纵横交错形成矩形网络，钢条全部位于箱体外壳的正面；若干块矩形钢板，其分别固定设置在由若干个钢条组成的矩形网络中的部分装载区域；以及若干块透明有机玻璃，分别固定设置在由若干个钢条组成的矩形网络中的剩余装载区域。3.根据权利要求1所述的包含振动测试的模型箱试验系统，其特征在于，所述采集线路开槽口包括：槽口，由所述箱体外壳的左右两侧开口形成；密封盖板，安装在所述箱体外壳的槽口的内侧。4.根据权利要求3所述的包含振动测试的模型箱试验系统，其特征在于，所述比例尺模型箱还包括：箱体内壁，其由隔振涂料组成且均匀涂抹于所述矩形钢板和所述透明有机玻璃的内侧壁上；顶部横梁，其设置在所述箱体外壳的顶部区域内；以及固定支架，其固定连接在所述箱体外壳的外顶面上。5.根据权利要求1所述的包含振动测试的模型箱试验系统，其特征在于，所述搭载横梁包括：横向工字钢，其横向穿过所述集线路开槽口；石墩，其底面与地面接触；两个竖向工字钢，其分别位于所述箱体外壳的两侧且上端与所述横向工字钢搭接而下端与所述石墩的顶面连接。6.根据权利要求5所述的包含振动测试的模型箱试验系统，其特征在于，所述激振力模拟装置包括：激振器，其对称安置在所述搭载横梁中部并固定在所述横向工字钢的下表面上；钢轨模型，其位于所述隧道管片模型内部并与底端相接触；钢垫板，其位于所述激振器和所述钢轨模型之间并横跨所述钢轨模型上方；采集仪，其位于所述比例尺模型箱外；以及动态力分布传感器，包括动态力传感器探头，其中，动态力传感器探头位于所述激振器
下方且与所述采集仪相连。7.根据权利要求6所述的包含振动测试的模型箱试验系统，其特征在于，所述位移传感器采用三种样式且均包括：位移传感器探针，其固定在所述固定支架上；沉降板，其由两片钢板组成，其中，顶部钢板与所述位移传感器探针相接触预压；伸长杆，其位于所述沉降板的两片钢板之间且连接所述沉降板的两块钢板；其中，三种样式位的移传感器的底部钢板分别位于所述隧道管片模型的外顶面上、深层土体中以及浅层土体中。8.根据权利要求1所述的包含振动测试的模型箱试验系统，其特征在于，所述加速度传感器采用四种样式且分别位于所述隧道管片模型顶面上、底面上、深层土体中和浅层土体中，所述应变片设置在所述隧道管片模型的内表面上，所述土压力盒采用三种样式且分别位于所述隧道管片模型外表面...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙苗苗，黄鑫，丁智，周奇辉，刘尊景，马帜，王震，蒋吉清，虞健刚，黄灿，周烜毅，陈海涛，职非寒，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：发明
国别省市：
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