一种柔性均布加载装置及地质力学模型试验系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及土木工程模型试验技术领域，尤其涉及一种柔性均布加载装置及地质力学模型试验系统。柔性均布加载装置，包括：框架单元、加载容器单元以及泵水管道单元；所述框架单元内部具有容置空间，所述加载容器单元设置在框架单元的所述容置空间内；所述加载容器单元包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁围成封闭空间，所述第二侧壁的刚度大于所述第一侧壁的刚度；所述泵水管道单元设置在所述第二侧壁上，用于泵入流体；所述第一侧壁位于所述加载容器单元的一个侧面，用于施加均布载荷。通过本实用新型专利技术的柔性均布加载装置解决了现有模拟试验中均布加载误差较大的问题。决了现有模拟试验中均布加载误差较大的问题。决了现有模拟试验中均布加载误差较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性均布加载装置及地质力学模型试验系统


[0001]本技术涉及土木工程模型试验
，尤其涉及一种柔性均布加载装置及地质力学模型试验系统。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]近年来城市地铁快速崛起，地下空间的开发和利用已经成为发展趋势。地下空间模型试验研究为地下建筑的设计和施工提供试验数据，从而保障施工的安全、高效进行。因此，地下空间模型试验研究就显得尤为重要。而在试验过程中由于条件限制上覆土自重应力达不到所需值，此时便需要人为进行均布加载来增加应力值。
[0004]现有技术中在进行地下空间模型试验研究时，主要使用垫板、千斤顶及加载梁来模拟均布加载，例如公开号为CN101403306A的专利采用在模拟土体上覆盖一层混凝土垫层，通过加载梁上的千斤顶向外顶出，下压混凝土垫层进而向模拟土体施加设定的压力的方法来模拟均布加载。公开号为CN211057878U的专利通过在横梁上设置可滑动的千斤顶，千斤顶下端固定加载板的方法施加均匀面荷载。但上述方法中，混凝土垫层和钢板均不能与土体紧密贴合，均布加载误差较大。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本技术实施例的目的是提供一种柔性均布加载装置，以解决现有模拟试验中均布加载误差较大的问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术实施例提供了如下技术方案：
[0007]一种柔性均布加载装置，包括：框架单元、加载容器单元以及泵水管道单元；所述框架单元内部具有容置空间，所述加载容器单元设置在框架单元的所述容置空间内；所述加载容器单元包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁围成封闭空间，所述第二侧壁的刚度大于所述第一侧壁的刚度；所述泵水管道单元设置在所述第二侧壁上，用于泵入流体；所述第一侧壁位于所述加载容器单元的一个侧面，用于施加均布载荷。
[0008]优选的，所述框架单元整体呈立方体结构，所述加载容器单元的第一侧壁设置在立方体结构的底面，所述加载容器单元的第二侧壁设置在立方体结构的侧面和顶面。
[0009]优选的，所述框架单元的顶面设置有十字反力架，框架单元顶面的第二侧壁镶嵌在所述十字反力架之间。
[0010]优选的，所述第一侧壁为弹性薄膜，所述第二侧壁为钢化玻璃壁。
[0011]优选的，所述弹性薄膜为热塑性聚氨酯弹性薄膜。
[0012]优选的，所述弹性薄膜与所述钢化玻璃壁密封粘接。
[0013]优选的，所述泵水管道单元包括压力表和注水管道，所述注水管道与所述加载容
器单元连通，所述压力表设置在所述注水管道上。
[0014]优选的，所述框架单元顶部设置有配重。
[0015]本技术实施例还提供了一种地质力学模型试验系统，包括模型箱以及如上所述的柔性均布加载装置，所述柔性均布加载装置可拆卸安装在所述模型箱顶面。
[0016]优选的，所述框架结构设置有连接环，所述模型箱设置有螺帽，所述连接环和所述螺帽通过螺栓连接。
[0017]本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0018]本技术的柔性均布加载装置在使用时，通过泵水管道单元向加载容器单元的封闭空间内泵送水，由于第二侧壁的刚度大于第一侧壁的刚度，所以泵入的水带来的全部变形发生在加载容器单元第一侧壁所在面，第一侧壁发生变形能与土体紧密贴合，解决了均布加载误差较大的问题，便于精确试验。
[0019]本技术附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
[0020]为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0021]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0022]图1是本技术实施例提供的柔性均布加载装置示意图；
[0023]图2是本技术实施例提供的泵水管道单元示意图；
[0024]图3是本技术实施例提供的框架单元和模型箱连接示意图；
[0025]图4是本技术实施例提供的柔性均布加载装置安装在模型箱上的示意图；
[0026]图中：1
‑
1、不锈钢框架；1
‑
2、钢化玻璃壁；1
‑
3、压力表；1
‑
4、金属管道；1
‑
5、六角连接环；1
‑
6、弹性薄膜；1
‑
7、不锈钢十字反力架；2
‑
1、迫紧头；2
‑
2、螺纹套管；2
‑
3、焊接式管接头；3
‑
1、六角螺帽；3
‑
2、六角螺栓；4
‑
1、模型箱；
[0027]为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。
具体实施方式
[0028]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0029]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本技术另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0030]本技术中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，
可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解术语在本技术的具体含义。本技术的术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0031]正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中主要使用垫板、千斤顶及加载梁来模拟均布加载，其均布加载误差较大，而且混凝土垫层自重大，放置垫层费时费力；加载须结合加载梁和千斤顶，试验操作不便，器械所需成本高。因此，亟需一种便利性高、适用性强且加载精度高的均布加载装置来解决模型试验现存问题。
[0032]如图1所示，本技术一实施例中提出了一种柔性均布加载装置，包括：框架单元、加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性均布加载装置，其特征在于，包括：框架单元、加载容器单元以及泵水管道单元；所述框架单元内部具有容置空间，所述加载容器单元设置在框架单元的所述容置空间内；所述加载容器单元包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁围成封闭空间，所述第二侧壁的刚度大于所述第一侧壁的刚度；所述泵水管道单元设置在所述第二侧壁上，用于泵入流体；所述第一侧壁位于所述加载容器单元的一个侧面，用于施加均布载荷。2.如权利要求1所述的柔性均布加载装置，其特征在于，所述框架单元整体呈立方体结构，所述加载容器单元的第一侧壁设置在立方体结构的底面，所述加载容器单元的第二侧壁设置在立方体结构的侧面和顶面。3.如权利要求1所述的柔性均布加载装置，其特征在于，所述框架单元的顶面设置有十字反力架，框架单元顶面的第二侧壁镶嵌在所述十字反力架之间。4.如权利要求1所述的柔性均布加载装置，其特征在于，所述第一侧壁为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天宇，周传辉，赵越，魏焕卫，李存膑，郑晓，孔祥宾，宋贤滨，李敏，
申请(专利权)人：山东高速工程建设集团有限公司，
类型：新型
国别省市：