一种余震作用下桩基特性试验装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种余震作用下桩基特性试验装置及使用方法，包括地基土层、持力土层、承台、起降结构、起降台和桩基，地基土层的下方设置起降结构，起降结构和地基土层的截面一一对应，起降结构内设置起降台，所述起降台对余震效果进行模拟，所述起降结构的下方设置持力土层，所述桩基穿过地基土层、持力土层和承台设置，所述桩基的上端连接承台。该试验装置能够实现对不同厚度地基土产生不均匀沉降对桩基受力和变形特性的影响的研究，通过提供可以控制桩周不同区域地基土的初步不均匀沉陷量，模拟地基土在第一次地震作用下的初次不均匀沉降，进而研究在余震作用下不均匀沉降地基土对桩基的受力与变形特性，弥补和补充传统试验装置存在的不足。置存在的不足。置存在的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种余震作用下桩基特性试验装置及使用方法


[0001]本专利技术涉及余震工程模型领域，具体为一种余震作用下桩基特性试验装置及使用方法。

技术介绍

[0002]随着我国桩基础工程的不断系统化、一体化，桩基础由于其承载力高、稳定性好等特点广泛应用于各类复杂地质环境中。目前地基土不均匀沉降导致建筑物倒塌事故屡见不鲜，在建筑物第一次地震后，地基土产生不均匀沉降，使得桩基产生不均匀沉降、倾斜、桩基水平变位大等隐患。在余震作用下，原本桩基在不均匀沉降的土层存在的隐患被放大，导致建筑物上部结构产生梁体开裂等突出病害，严重时会发生落梁、垮塌等恶性事故。
[0003]综上，桩基础在地基土不均匀沉降中的受力与变形特性研究是目前基础工程中的热点，为了探明桩基础在地基土沉降中的受力与变形特性机理，很多学者做了大量的室内模型试验。但是现有的试验装置仅能模拟地基土一次地震作用下的沉降，对于余震作用下地基土的不同厚度下不均匀沉降不能很好的模拟，而余震情况下的地基土的沉降研究是地震研究中非常重要的一部分。
[0004]因而，为更好的表征现阶段迫切需要一种能够模拟余震作用下桩基的受力与变形特性试验装置。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的不能对余震情况下的桩基受力与变形特性进行针对性的模拟问题，依据实际工程中，地基土层厚度是非线性分布的，又因不同地基土层厚度在地震荷载作用下产生的沉陷量不同，本专利技术提供一种余震作用下桩基特性试验装置及使用方法，该试验装置能够实现对不同厚度地基土产生不均匀沉降对桩基受力和变形特性的影响的研究，通过提供可以控制桩周不同区域地基土的初步不均匀沉陷量，模拟地基土在第一次地震作用下的初次不均匀沉降，进而研究在余震作用下不均匀沉降地基土对桩基的受力与变形特性，弥补和补充传统试验装置存在的不足。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种余震作用下桩基特性试验装置，包括地基土层、持力土层、承台、起降结构、起降台和桩基，所述地基土层的下方设置起降结构，所述起降结构和地基土层的截面一一对应，所述起降结构内设置起降台，所述起降台对余震效果进行模拟，所述起降结构的下方设置持力土层，所述桩基穿过地基土层、持力土层和承台设置，所述桩基的上端连接承台。
[0008]进一步的，所述起降结构包括横向夹板，所述横向夹板设置在起降台上，所述起降台带动横向夹板对余震效果进行模拟；所述横向夹板包括支撑台，所述起降台包括弹性连接件和起降装置，所述起降装置设置在弹性连接件的下方，所述弹性连接件的上方设置支撑台。
[0009]进一步的，所述起降装置包括垫板、助推装置、活动台，所述垫板设置在持力土层
上，所述垫板的上方设置助推装置，所述助推装置连接动力结构，所述助推装置的上方通过弹性连接件连接活动台。
[0010]进一步的，所述起降装置设置有多个，多个起降装置等距阵列设置于支撑台的下方。
[0011]进一步的，所述起降台包括信号接收模块，所述信号接收模块设置在垫板的内部，所述信号接收模块连接控制终端，所述控制终端内部设置有信号输出模块，通过操纵控制终端控制信号输出模块的输出，根据信号输出模块的输出信号实现垫板的调控。
[0012]进一步的，所述地基土层、支撑台、持力土层的硬度依次增加。
[0013]进一步的，所述模型箱设置在地基土层、持力土层、起降结构的外侧，所述模型箱的底面设置为平面。
[0014]进一步的，一种基于上述余震作用下桩基特性试验装置的使用方法，其特征在于，该使用方法包括以下步骤：
[0015]S1：将模型箱放置在振动台上，依次放入持力土层和起降结构，之后放置桩基，在桩基上连接承台，并在桩基上设置应变片以及位移传感器，最后放置地基土层；
[0016]S2：根据实验要求，对起降结构进行调控，实现一次地震模拟；
[0017]S3：在地基土层的基础上对模型箱施加地震载荷，实现余震模拟。
[0018]进一步的，放入持力土层后，先安装起降台，在安装起降台时，首先将弹性连接件安装到起降装置内，组合成起降台，后安装横向夹板。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0020]本专利技术提供一种余震作用下桩基特性试验装置，通过提供可以控制桩周不同区域地基土的初步不均匀沉陷量，模拟地基土在第一次地震作用下的初次不均匀沉降，进而研究在余震作用下不均匀沉降地基土对桩基的受力与变形特性，弥补和补充传统试验装置存在的不足。
[0021]进一步的，本装置通过控制终端的采用以及分布的起降装置的采用对各自起降结构的上升或下沉量进行设定，根据上升或下沉量的不同来模拟一次地震作用下的不均匀沉降，当对装置施加地震荷载后不均匀地基土再次发生震陷下沉，研究在余震作用下地基土的“二次沉陷”对桩基受力以及变形特性影响。
[0022]进一步的，本装置中的多个起降装置的设置保证了每一个区域都可以单独通过控制终端对起降装置进行不同上升量的设定，从而来模拟多种试验工况，包括考虑不同地基土层厚度、不均匀沉陷量大小，一次性可以满足大多数情况下的模型试验要求；本装置通过改变桩基的设置，使得装置的适用范围广，既可以用于单桩基础，也可以用于群桩基础。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的一种余震作用下桩基特性试验装置不带桩基的外部结构示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供的一种余震作用下桩基特性试验装置不带桩基的内部结构示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例提供的一种余震作用下桩基特性试验装置的单桩起降台的结构示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例提供的一种余震作用下桩基特性试验装置的单桩横向夹板的结构示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例提供的一种余震作用下桩基特性试验装置的单桩起降台内起降状态下的结构示意图；
[0029]图6为本专利技术实施例提供的一种余震作用下桩基特性试验装置的起降装置的结构示意图；
[0030]图7为本专利技术实施例提供的一种余震作用下桩基特性试验装置的控制终端的结构示意图；
[0031]图8为本专利技术实施例提供的一种余震作用下桩基特性试验装置的单桩横向夹板沉降状态下的结构示意图；
[0032]图9为本专利技术实施例提供的一种余震作用下桩基特性试验装置的外部整体结构示意图；
[0033]图10为本专利技术实施例提供的一种余震作用下桩基特性试验装置的多桩基的外部结构示意图；
[0034]图11为本专利技术实施例提供的一种余震作用下桩基特性试验装置的多桩基的起降台结构示意图；
[0035]图12为本专利技术实施例提供的一种余震作用下桩基特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种余震作用下桩基特性试验装置，其特征在于，包括地基土层(2)、持力土层(3)、承台(4)、起降结构、起降台(6)和桩基(7)，所述地基土层(2)的下方设置起降结构，所述起降结构和地基土层(2)的截面一一对应，所述起降结构内设置起降台(6)，所述起降台(6)对余震效果进行模拟，所述起降结构的下方设置持力土层(3)，所述桩基(7)穿过地基土层(2)、持力土层(3)和承台(4)设置，所述桩基(7)的上端连接承台(4)。2.根据权利要求1所述的一种余震作用下桩基特性试验装置，其特征在于，所述起降结构包括横向夹板(5)，所述横向夹板(5)设置在起降台(6)上，所述起降台(6)带动横向夹板(5)对余震效果进行模拟；所述横向夹板(5)包括支撑台(8)，所述起降台(6)包括弹性连接件(9)和起降装置(10)，所述起降装置(10)设置在弹性连接件(9)的下方，所述弹性连接件(9)的上方设置支撑台(8)。3.根据权利要求1所述的一种余震作用下桩基特性试验装置，其特征在于，所述起降装置(10)包括垫板(11)、助推装置(13)、活动台(14)，所述垫板(11)设置在持力土层(3)上，所述垫板(11)的上方设置助推装置(13)，所述助推装置(13)连接动力结构，所述助推装置(13)的上方通过弹性连接件(9)连接活动台(14)。4.根据权利要求1所述的一种余震作用下桩基特性试验装置，其特征在于，所述起降装置(10)设置有多个，多个起降装置(10)等距阵列设置于支撑台(8)的下方。5.根据权利要求1所述的一种余震作用...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯忠居，袁鑫，林立华，董建松，张建斌，陈思晓，柴海峰，赵瑞欣，赖德金，朱继新，李宗海，张聪，周长村，廖文田，
申请(专利权)人：厦门路桥工程投资发展有限公司福建省交通建设质量安全中心，
类型：发明
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