一种季节性冻土室内试验专用装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种季节性冻土室内试验专用装置及方法，包括试验台，试验台顶端固接有模型箱，模型箱内设置有模型桩，模拟土层，设置在模型箱内，模型桩一端插入模拟土层内；端盖，设置在模型箱顶端，端盖与模型箱可拆卸连接，模型桩穿过端盖，且端盖通过限位件对模型桩进行限位；环境模拟部，包括供水件和升温件，其中，供水件设置在模型箱外，且供水件与模拟土层连通。本发明专利技术能够进行大比尺物理模型试验，测定冻融循环过程中不同深度处温度、土压力、孔隙水压力和竖向位移的变化规律，重点研究未冻、正冻、已冻、正融等冻融各阶段大偏心动荷载作用下桩基荷载位移关系与桩土相互作用规律。用下桩基荷载位移关系与桩土相互作用规律。用下桩基荷载位移关系与桩土相互作用规律。

【技术实现步骤摘要】
一种季节性冻土室内试验专用装置及方法


[0001]本专利技术涉及冻土试验领域，特别是涉及一种季节性冻土室内试验专用装置及方法。

技术介绍

[0002]碳达峰、碳中和的重大战略决策背景下，风电资源发展放在更加突出的位置，当前陆上风机基础选型与设计规范尚不完善，基础的稳定机制需进一步研究。随着风机机组大型化以及风电场高品质建设与运维需求，结构简单、安装便利、质量稳定、承载性能优越的大直径钢管桩成为寒区大型风电机组优选基础型式之一。因此，基于国家重大战略和工程实践以及工程建设和运维需求，对大偏心动载荷下寒区大直径钢管桩进行相关研究具有重要现实意义。
[0003]而随着风机容量增大，大直径单桩基础直径逐渐增加(范围为5
‑
10m)。寒区地基土冻结时，厚度不等的冰分凝集合体的生长，使土颗粒之间相互隔离，产生位移，引起地基土的不均匀膨胀。由于大直径桩基础的存在，使地基土的冻胀变形受到约束，使得地基土的冻结条件发生变化，且将外部荷载传递到地基土中，改变地基土冻结时的束缚力，从而改变了地基与基础之间的相互作用。而当冻土融化时，由于冰胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种季节性冻土室内试验专用装置，包括试验台(1)，所述试验台(1)顶端固接有模型箱(2)，所述模型箱(2)内设置有模型桩(3)，其特征在于：模拟土层，设置在所述模型箱(2)内，所述模型桩(3)一端插入所述模拟土层内；端盖(4)，设置在所述模型箱(2)顶端，所述端盖(4)与所述模型箱(2)可拆卸连接，所述模型桩(3)穿过所述端盖(4)，且所述端盖(4)通过限位件对所述模型桩(3)进行限位；环境模拟部，包括供水件和升温件，其中，所述供水件设置在所述模型箱(2)外，且所述供水件与所述模拟土层连通；所述升温件设置在所述端盖(4)与所述模拟土层之间，所述升温件用于对所述模拟土层进行升温；施力件，通过支杆(17)设置在所述模型箱(2)外，所述施力件与所述模型桩(3)传动连接；监测部，设置在所述模型桩(3)上，所述监测部用于对所述模型桩(3)进行监测。2.根据权利要求1所述的季节性冻土室内试验专用装置，其特征在于：所述模拟土层包括由下至上依次设置的厚碎石层(5)、厚粗砂层(6)、厚土工布层(7)、地基(8)，所述供水件与所述厚碎石层(5)连通，所述模型桩(3)一端插入所述地基(8)内，所述升温件位于所述地基(8)与所述端盖(4)之间，且所述地基(8)与所述升温件之间存在间隙。3.根据权利要求1所述的季节性冻土室内试验专用装置，其特征在于：所述模型箱(2)顶端内壁开设有放置槽(9)，所述端盖(4)底端通过所述放置槽(9)放置在所述模型箱(2)顶端，所述端盖(4)中心位置开设有阶梯型的摇晃口(10)，所述限位件与所述摇晃口(10)相适配，所述模型桩(3)与所述摇晃口(10)之间存在间隙。4.根据权利要求3所述的季节性冻土室内试验专用装置，其特征在于：所述限位件包括设置在所述摇晃口(10)内的限位柱(11)，所述限位柱(11)外壁与所述摇晃口(10)相适配，且所述限位柱(11)通过所述摇晃口(10)与所述端盖(4)可拆卸连接，所述模型桩(3)贯穿所述限位柱(11)中心位置，且所述模型桩(3)与所述限位柱(11)滑动连接。5.根据权利要求2所述的季节性冻土室内试验专用装置，其特征在于：所述供水件包括设置在所述模型箱(2)外的供水箱(12)，所述供水箱(12)通过进水管(13)与所述厚碎石层(5)连通。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：宿金成，杨晓庄，
申请(专利权)人：哈尔滨商业大学，
类型：发明
国别省市：