【技术实现步骤摘要】
模拟隧道纵向地震响应的拟静力往复推覆试验装置及方法
[0001]本专利技术涉及隧道模型试验装置领域，尤其是涉及一种模拟隧道纵向地震响应的拟静力往复推覆试验装置。
技术介绍
[0002]相关技术中隧道在地震作用下会产生严重破坏。地震引起的管片错台、接头拼缝拉开渗水、接头混凝土挤压破坏、连接螺栓拉断脱落等问题，严重影响整条地铁线路的安全运营。
[0003]目前，隧道等地下结构地震破坏规律研究方法主要有以下两种：第一种是数值模拟，第二种是物理模型试验。其中，数值模拟的方法在描述结构和材料破坏过程和极限破坏形态、以及土
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结构相互作用等现象存在很大的不确定性，很难再现地震过程中结构及围岩土的破坏过程；物理试验的方法可直接通过数据测试再现实际破坏过程、有助于推断结构破坏机理，具有独特的优势。
[0004]但是，目前物理试验的方法中，通常采用振动台试验或离心振动台开展隧道抗震性能试验。大多数模型试验均为单台振动试验，地震为一致地震输入，无法反应行波效应造成的隧道纵向空间非一致激励效应。而隧道作为一种长线...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟隧道纵向地震响应的拟静力往复推覆试验装置，其特征在于，包括：用于模拟围岩土与隧道结构之间的相互作用的土
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结构相互作用机构，所述土
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结构相互作用机构包括沿第一方向依次排列的多个相互作用子单元，所述第一方向为所述隧道的轴线方向，每一所述相互作用子单元围绕所述隧道的外周侧设置且能够向所述隧道的外周侧施加外部静荷载；用于模拟隧道纵向因行波效应引起的相对地层变形的地层变形加载机构，所述地层变形加载机构包括在第二方向上分别设置在所述土
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结构相互作用机构相对两侧的两组加载单元，所述第二方向为与所述第一方向垂直的水平方向，每组所述加载单元包括沿所述第一方向依次排列的多个加载子单元，每一所述加载子单元连接至对应的一个所述相互作用子单元上，所述两组加载单元能够推动所述土
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结构相互作用机构在所述第二方向上往复运动；用于为所述地层变形加载机构提供反力的反力机构，所述反力机构包括在所述第二方向上分别位于所述地层变形加载机构相对两侧的两组反力单元，每一组所述反力单元对应地连接至一组所述加载单元上；及用于限制所述隧道在所述第一方向上位移的位移限制机构，所述位移限制机构包括在所述第一方向上分别位于所述隧道相对两端的两组限位单元。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每一所述相互作用子单元包括：反力钢架，包括矩形的外环架体和圆形的内环架体，所述内环架体用于环绕所述隧道的外周侧设置且所述内环架体的轴线方向为所述第一方向；及多组外部静荷加载模块，均匀分布于所述内环架体的内周侧壁上；其中，每组所述外部静荷加载模块包括：弧形传力板，呈弧形板状且与所述隧道的外周面曲面匹配以与所述隧道的外周面贴合连接；第一千斤顶，包括相对的第一连接端和第一顶起端，所述第一连接端连接至所述内环架体的内周侧壁上；连接板，连接至所述第一千斤顶的所述第一顶起端上；及压缩弹簧，抵顶于所述连接板与所述弧形传力板之间，用于模拟所述围岩土与隧道结构之间的相互作用。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述第一方向上，相邻两组所述相互作用子单元之间的间距为1～3m；在所述内环架体的圆周方向上，相邻两组所述外部静荷加载模块之间的圆心夹角为22.5
°
～36
°
。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述压缩弹簧以可拆卸方式连接在所述连接板与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄景琦，段亚伟，赵密，赵旭，杜修力，李栋栋，刘春波，齐加所，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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