一种研究建筑物采动响应变形规律的物理模型及方法技术

本发明专利技术公开一种研究建筑物采动响应变形规律的物理模型及方法，该模型包括相似材料模拟箱、建筑物模型和变形控制机构；所述相似材料模拟箱的内部填充岩土相似材料，所述建筑物模型的基础埋入到所述岩土相似材料中，所述建筑物模型的上部结构出露在所述岩土相似材料的表面；所述相似材料模拟箱安装在所述变形控制机构上，所述变形控制机构控制所述相似材料模拟箱中所述岩土相似材料的变形和下沉。本发明专利技术解决了岩土模型和建筑物模型的构建及耦合问题，能够通过塑造不同的地表移动变形工况，快速开展建筑物采动响应变形规律的模拟试验研究，通过观测地表与建筑物移动变形关系，建立起建(构)筑物的采动损坏评价标准。立起建(构)筑物的采动损坏评价标准。立起建(构)筑物的采动损坏评价标准。

【技术实现步骤摘要】
一种研究建筑物采动响应变形规律的物理模型及方法


[0001]本专利技术涉及地表采动变形规律研究
具体地说是一种研究建筑物采动响应变形规律的物理模型及方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国工程建设的迅猛发展，矿区城市因采动地表沉降导致的建筑损坏问题越来越突出。为提高建筑物整体稳定性，建筑物基础多深埋，且多采用整体基础，导致建筑基础受地表变形作用的附加力显著增大；大型建(构)筑物的建筑荷载激增，对地基稳定性要求也越来越高。这些变化使得以往基于砖木、砖混结构建筑条件总结出来的建(构)筑物采动损坏与防护技术研究成果已严重跟不上时代的发展，很多技术措施不再适合大型建(构)筑物的抗变形要求，极大地阻碍了资源型城市采煤塌陷地的土地利用和经济发展。当前相关规程给出的建筑物破坏等级标准适用的条件主要是针对长度或变形缝区段内长度小于20米的砖混结构建筑物，显然，对于目前兴建的大多数大型建(构)筑物，其建筑高度、跨度、结构、基础型式以及荷载都发生了质的变化，规程中给出的建筑物损坏标准明显已经过时，无法适应当前大型建(构)筑物的损坏评价标准。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研究建筑物采动响应变形规律的物理模型，其特征在于，包括相似材料模拟箱(11)、建筑物模型(14)和变形控制机构(12)；所述相似材料模拟箱(11)的内部填充岩土相似材料(10)，所述建筑物模型(14)的基础埋入到所述岩土相似材料(10)中，所述建筑物模型(14)的上部结构出露在所述岩土相似材料(10)的表面；所述相似材料模拟箱(11)安装在所述变形控制机构(12)上，所述变形控制机构(12)控制所述相似材料模拟箱(11)中所述岩土相似材料(10)的变形和下沉。2.根据权利要求1所述的研究建筑物采动响应变形规律的物理模型，其特征在于，所述相似材料模拟箱(11)的底壁为橡胶皮垫(4)；所述变形控制机构(12)包括万向调节支撑(5)、螺旋杆(6)和底座(8)；所述万向调节支撑(5)安装在所述螺旋杆(6)的一端，且所述万向调节支撑(5)抵顶在所述橡胶皮垫(4)的底面上，所述螺旋杆(6)安装在所述底座(8)上；所述万向调节支撑(5)在所述螺旋杆(6)的旋转下沿垂直于所述橡胶皮垫(4)底面的方向进行直线上下运动来控制所述岩土相似材料(10)的变形和下沉；所述相似材料模拟箱(11)安装在所述变形控制机构(12)的底座(8)上。3.根据权利要求2所述的研究建筑物采动响应变形规律的物理模型，其特征在于，所述底座(8)包括支撑板(13)、第一支腿(81)和第二支腿(82)；所述支撑板(13)的两端分别固定安装在所述第一支腿(81)和第二支腿(82)上，所述支撑板(13)上开设有螺纹孔，所述螺旋杆(6)远离所述橡胶皮垫(4)的一端垂直穿过所述支撑板(13)并通过所述螺纹孔与所述支撑板(13)螺纹连接；所述相似材料模拟箱(11)固定安装在所述支撑板(13)上。4.根据权利要求3所述的研究建筑物采动响应变形规律的物理模型，其特征在于，所述变形控制机构(12)还包括螺旋旋钮(9)和刻度盘面(7)；所述刻度盘面(7)具有安装孔，所述螺旋杆(6)的另一端依次穿过所述刻度盘面(7)的安装孔和所述支撑板(13)的螺纹孔并与所述螺旋旋钮(9)固定连接。5.根据权利要求4所述的研究建筑物采动响应变形规律的物理模型，其特征在于，所述相似材料模拟箱(11)还包括支护柱(1)、支护横梁(3)和透明玻璃板(2)；所述透明玻璃板(2)为4块，4块所述透明玻璃板(2)和所述橡胶皮垫(4)围成长方体；所述支护柱(1)包括第一支护柱(101)、第二支护柱(102)、第三支护柱(103)和第四支护柱(104)，所述第一支护柱(101)、所述第二支护柱(102)、所述第三支护柱(103)和所述第四支护柱(104)相互平行设置且均垂直于所述橡胶皮垫(4)；所述第一支护柱(101)和所述第二支护柱(102)之间的距离与所述第三支护柱(103)和所述第四支护柱(104)之间的距离均等于所述橡胶皮垫(4)的宽度，所述第一支护柱(101)和所述第三支护柱(103)之间的距离与所述第二支护柱(102)和第四支护柱(104)之间的距离均等于所述橡胶皮垫(4)的长度；所述支护横梁(3)包括第一可拆卸横梁(301)、第二可拆卸横梁(302)(302)、第一不可拆卸横梁(311)和第二不可拆卸横梁(312)；所述第一可拆卸横梁(301)和所述第二可拆卸横梁(302)平行设置，且所述第一可拆卸横梁(301)和所述第二可拆卸横梁(302)之间的距离等于所述橡胶皮垫(4)的宽度；所述第一不可拆卸横梁(311)和所述第二不可拆卸横梁(312)平行设置，且所述第一不可拆卸横梁(311)和所述第二不可拆卸横梁(312)之间的距离等于所述橡胶皮垫(4)的长度；所述第一可拆卸横梁(301)两端分别与所述第一支护柱(101)和所述第三支护柱(103)
可拆卸连接，所述第二可拆卸横梁(302)两端分别与所述第二支护柱(102)和所述第四支护柱(104)可拆卸连接；所述第一不可拆卸横梁(311)两端分别与所述第一支护柱(101)和所述第二支护柱(102)固定连接，所述第二不可拆卸横梁(...

【专利技术属性】
技术研发人员：易四海，高鹏程，景胜强，王越，仲锐，陈文聪，王赟，王思明，刘志宏，
申请(专利权)人：防灾科技学院，
类型：发明
国别省市：