一种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置，包括模拟箱、桩基础模型、加载杠杆组件、加载横梁组件、水平滑槽和竖向导轨，所述的水平滑槽设在模拟箱两侧，所述的竖向导轨设在模拟箱的侧壁上，所述的加载横梁组件可滑动地与水平滑槽连接，所述的加载杠杆组件与加载横梁组件连接，所述的桩基础模型与加载杠杆组件连接，并设置在模拟箱内。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有适用范围广、模拟精度高、加载方式简单等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Test device for simulating pile foundation subjected to vertical tension compression load

The utility model relates to a simulation test device for pile foundation by vertical tension and compression load, including simulation box, pile foundation model, loading lever assembly, loading beam components, level and vertical guide chute, chute in the simulation level of both sides of the box, the side wall of the vertical guide rail in the simulation box. The load beam assembly is slidably connected with the horizontal chute, loading lever assembly and loading the beam assembly is connected with the pile foundation, the model is connected with the loading lever assembly, and arranged in the simulation box. Compared with the prior art, the utility model has the advantages of wide application range, high simulation precision, simple loading mode, etc..

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种模型试验加载装置，尤其是涉及一种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置。
技术介绍
随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，土地资源日益紧张。工程建设项目正朝着空中、地下以及海洋发展。复杂而庞大的上部结构需要基础提供更大的支撑，传统的浅基础已无法满足需求。桩基础，作为一种较为古老的基础形式近年来得到快速发展和广泛应用。传统的桩基础通常起着承载着上部的压力的作用，国内外对其抗压承载力问题进行了大量的理论和试验研究，目前这方面研究仍在继续。而近年来随着地下空间以及海洋工程的开发，由于地下水位较高，地下建筑物和构筑物往往会承受较大的浮力，大规模的地下建筑的抗浮问题已成为工程界的焦点问题。在大规模工程建设中，抗拔桩得到广泛应用，而其实际效果和经济效益也受到了工程技术人员越来越高的重视。然而，关于抗拔桩的研究，理论却远远落后于实践。多年的工程实践经验表明，现有的抗拔桩理论存在一定的局限性。所以关于抗拔桩承载力的研究需要进一步深化和改进。由于桩体与土体接触的复杂性，所以目前工程实际中桩身承载力的确定往往依靠现场试桩。而理论研究，需作较多假设，所以非常需要结合室内模型试验来推导和验证理论研究的正确性。在室内模型试验中，关键技术在于如何对模型桩进行简捷有效地加载。目前，竖向压荷载通常通过堆载或千斤顶施加，而拉力往往需要借助较为复杂的反力装置。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用范围广、模拟精度高、加载方式简单的模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现:—种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置，包括模拟箱、桩基础模型、加载杠杆组件、加载横梁组件、水平滑槽和竖向导轨，所述的水平滑槽设在模拟箱两侧，所述的竖向导轨设在模拟箱的侧壁上，所述的加载横梁组件可滑动地与水平滑槽连接，所述的加载杠杆组件与加载横梁组件连接，所述的桩基础模型与加载杠杆组件连接，并设置在模拟箱内。所述的模拟箱包括角钢框架、有机玻璃和加固角钢，所述的角钢框架通过有机玻璃密封成型，所述的加固角钢设置在角钢框架的中间部位。所述的加载横梁组件包括加载横梁、横梁支撑柱和滑动支座，所述的滑动支座可滑动地设在水平滑槽上，所述的横梁支撑柱与滑动支座连接，所述的加载横梁与横梁支撑柱连接。所述的加载横梁为H型钢。所述的横梁支撑柱上设有多个均匀分布的螺孔，所述的加载横梁通过螺栓可调整地连接在横梁支撑柱上。所述的加载杠杆组件包括加载杠杆、加载杆、固定支座、活动铰支座、固定角钢、定滑轮、角钢支架、钢绞线和砝码盘，所述的加载杠杆的支点通过固定支座可变动地与加载横梁连接，所述的加载杆的一端通过活动铰支座连接加载杠杆，另一端穿过固定角钢连接桩基础模型，所述的定滑轮通过角钢支架连接在模拟箱上，所述的钢绞线一端与加载杠杆连接，另一端通过定滑轮与砝码盘连接，并保持竖直方向。所述的加载杠杆的一端与竖向导轨连接，沿竖向导轨在竖直方向上运动。所述的固定角钢通过螺栓固定在模拟箱上，其上设有用于穿过加载杆的预留孔。所述的固定支座包括垫板和工字钢垫块，所述的垫板和工字钢垫块分别设在加载杠杆的上下两面并通过螺栓夹住加载杠杆，所述的工字钢垫块通过螺栓与加载横梁连接；所述的活动铰支座包括上垫块、下垫块和活动铰，所述的上垫块和下垫块分别设在加载杠杆的上下两面并通过螺栓夹住加载杠杆，所述的活动铰与下垫块焊接，加载杆与该活动铰连接。所述的活动铰支座设有两个，分别设在加载杠杆的两端，两个活动铰支座分别通过加载杆连接两个桩基础模型。与现有技术相比，本技术具有以下优点:I)本技术适用范围广、模拟精度高，突破了现有试验装置只能利用千斤顶和复杂反力装置才能实现竖向拉、压加载的局限；2)本技术通过改变力臂可以起到节省加载力的作用；3)本技术模拟箱内桩基础模型位置也较为自由，上部加载杆位置也可以自由移动；4)加载方式大为简化，只需在模拟箱外部的砝码盘上放置砝码就可以达到加载。附图说明图1为本技术的主视图；图2为本技术的俯视图；图3为本技术的加载杠杆局部侧视图；图4为本技术的竖向导轨局部侧视图。图中:1、桩基础模型；2、模拟箱；3、螺栓；4、加载杆；5、活动铰支座；6、加载杠杆；7、横梁支撑柱；8、固定支座；9、竖向导轨；10、预留孔；11、定滑轮；12、固定角钢；13、钢绞线；14、角钢支架；15、砝码盘；16、滑动支座；17、加载横梁；18、角钢框架；19、加固角钢；20、有机玻璃；21、水平滑槽；22、垫板；23、工字钢垫块；24、上垫块；25、下垫块。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图1 图4所示，一种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置，包括模拟箱2、桩基础模型1、加载杠杆组件、加载横梁组件、水平滑槽21和竖向导轨9，水平滑槽21设在模拟箱2两侧，竖向导轨9设在模拟箱2的侧壁上，加载横梁组件可滑动地与水平滑槽21连接，加载杠杆组件与加载横梁组件连接，桩基础模型I与加载杠杆组件连接，并设置在模拟箱2内。模拟箱2包括角钢框架18、有机玻璃20和加固角钢19，角钢框架18的前后左右四面通过有机玻璃20密封成型，加固角钢19设置在角钢框架18的中间部位，使用有机玻璃20可方便观察试验中土体及桩基础模型的位移情况。加载横梁组件包括加载横梁17、横梁支撑柱7和滑动支座16，滑动支座16可滑动地设在水平滑槽21上，横梁支撑柱7通过螺栓与滑动支座16连接，加载横梁17与横梁支撑柱7连接，加载横梁17为H型钢。横梁支撑柱7上设有多个均匀分布的螺孔，加载横梁17通过螺栓与螺孔的匹配可调整地连接在横梁支撑柱7上。加载杠杆组件包括加载杠杆6、加载杆4、固定支座8、活动铰支座5、固定角钢12、定滑轮11、角钢支架14、钢绞线13和砝码盘15，加载杠杆6的支点通过固定支座8可变动地与加载横梁17连接，加载杆4的一端通过活动铰支座5连接加载杠杆6，另一端穿过固定角钢12连接桩基础模型1，定滑轮11通过角钢支架14连接在模拟箱2上，钢绞线13 —端与加载杠杆6连接，另一端通过定滑轮11与砝码盘15连接，并保持竖直方向，砝码盘15上面放置加载破码。加载杠杆6的一端与竖向导轨9连接，沿竖向导轨9在竖直方向上运动，被竖向导轨在水平方向约束。固定角钢12通过螺栓固定在模拟箱2上，其上设有用于穿过加载杆的预留孔10。如图3所示，固定支座8包括垫板22和工字钢垫块23，垫板22和工字钢垫块23分别设在加载杠杆6的上下两面并通过螺栓夹住加载杠杆6，工字钢垫块23通过螺栓与加载横梁17连接；活动铰支座5包括上垫块24、下垫块25和活动铰，上垫块24和下垫块25分别设在加载杠杆6的上下两面并通过螺栓夹住加载杠杆6，活动铰与下垫块25焊接，加载杆4与该活动铰连接。由于不是焊接，所以活动铰支座可以沿杠杆自由布置。活动铰支座5设有两个，分别设在加载杠杆的两端，两个活动铰支座分别通过加载杆连接两个桩基础模型I。如图1 2所示，模拟箱长为1500mm，高为1000mm，宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置，其特征在于，包括模拟箱、桩基础模型、加载杠杆组件、加载横梁组件、水平滑槽和竖向导轨，所述的水平滑槽设在模拟箱两侧，所述的竖向导轨设在模拟箱的侧壁上，所述的加载横梁组件可滑动地与水平滑槽连接，所述的加载杠杆组件与加载横梁组件连接，所述的桩基础模型与加载杠杆组件连接，并设置在模拟箱内。

【技术特征摘要】
1.一种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置，其特征在于，包括模拟箱、桩基础模型、加载杠杆组件、加载横梁组件、水平滑槽和竖向导轨，所述的水平滑槽设在模拟箱两侦牝所述的竖向导轨设在模拟箱的侧壁上，所述的加载横梁组件可滑动地与水平滑槽连接，所述的加载杠杆组件与加载横梁组件连接，所述的桩基础模型与加载杠杆组件连接，并设置在模拟箱内。2.根据权利要求1所述的一种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置，其特征在于，所述的模拟箱包括角钢框架、有机玻璃和加固角钢，所述的角钢框架通过有机玻璃密封成型，所述的加固角钢设置在角钢框架的中间部位。3.根据权利要求1所述的一种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置，其特征在于，所述的加载横梁组件包括加载横梁、横梁支撑柱和滑动支座，所述的滑动支座可滑动地设在水平滑槽上，所述的横梁支撑柱与滑动支座连接，所述的加载横梁与横梁支撑柱连接。4.根据权利要求3所述的一种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置，其特征在于，所述的加载横梁为H型钢。5.根据权利要求3所述的一种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置，其特征在于，所述的横梁支撑柱上设有多个均匀分布的螺孔，所述的加载横梁通过螺栓可调整地连接在横梁支撑柱上。6.根据权利要求3所述的一种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置，其特征在于，所述的加载杠杆组件包括加载杠杆、加载杆、固定支座、活...

【专利技术属性】
技术研发人员：木林隆，黄茂松，刘欢，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：实用新型
国别省市：