一種路基邊坡支擋結(jié)構(gòu)物大比例模型試驗(yàn)加載系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種路基邊坡支擋結(jié)構(gòu)物大比例模型試驗(yàn)加載系統(tǒng)。所述的水平加載系統(tǒng)由反力墻、伺服加載缸、加載板、導(dǎo)向桿、錨索組成，反力墻嵌入地基，反力墻頂部設(shè)置2道錨索加固，反力墻的地上部份安裝有多個(gè)伺服加載缸，伺服加載缸的一端連接加載板，在反力墻與加載板間有導(dǎo)向桿。采用水平加載，可使傳遞到結(jié)構(gòu)物上的力的大小及分布形式更加明確。采用伺服加載系統(tǒng)分級(jí)加載，可更準(zhǔn)確的再現(xiàn)土體真實(shí)受力狀態(tài)，有利于獲得更加真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。反力墻嵌入土體并用錨索加固，位移控制好，對(duì)環(huán)境影響小，造價(jià)較低。
【專利說(shuō)明】一種路基邊坡支擋結(jié)構(gòu)物大比例模型試驗(yàn)加載系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種路基邊坡支擋結(jié)構(gòu)物大比例模型試驗(yàn)加載系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]支擋結(jié)構(gòu)是保證公路、鐵路路基邊坡穩(wěn)定的有力措施，對(duì)抗滑樁、擋土墻、錨索框架、鋼花管注漿等各種邊坡支擋加固結(jié)構(gòu)的變形破壞模式、結(jié)構(gòu)與巖土相互作用機(jī)理，不同加固方式的實(shí)際使用性能研究具有重要的工程意義。然而，由于巖土體與結(jié)構(gòu)物相互作用的復(fù)雜性，其受力模式、破壞機(jī)理等往往難以通過(guò)理論研究獲得突破，采用模型試驗(yàn)則可較為有效。
[0003]目前，在支擋結(jié)構(gòu)的大比例模型試驗(yàn)中，均是以豎向荷載作為加載方式，通過(guò)人工設(shè)置的結(jié)構(gòu)面，將荷載傳遞到結(jié)構(gòu)物。但是，通過(guò)豎向加載，傳遞到結(jié)構(gòu)物上的力的大小及分布形式都是不明確的，通過(guò)土壓力計(jì)、應(yīng)力應(yīng)變計(jì)測(cè)量也難以反應(yīng)實(shí)際，這給支擋結(jié)構(gòu)的大比例模型試驗(yàn)研究造成巨大的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于路基邊坡支擋結(jié)構(gòu)物大比例模型試驗(yàn)的水平加載系統(tǒng)，加載系統(tǒng)可模擬在實(shí)際路基邊坡中支擋結(jié)構(gòu)所受的滑坡推力或土壓力。
[0005]本發(fā)明首先對(duì)擬模擬的原型邊坡建立模型進(jìn)行數(shù)值模擬，得到邊坡的滑坡推力或土壓力的大小及分布規(guī)律，將其適當(dāng)簡(jiǎn)化后作為模型試驗(yàn)的水平輸入荷載，以對(duì)路基邊坡支擋結(jié)構(gòu)在作用力作用下的工作形狀、變形機(jī)理及支護(hù)效果等進(jìn)行研究。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:所述的水平加載系統(tǒng)由反力墻、伺服加載缸、加載板、導(dǎo)向桿、錨索組成，反力墻嵌入地基，反力墻頂部設(shè)置2道錨索加固，反力墻的地上部份安裝有多個(gè)伺服加載缸，伺服加載缸的一端連接加載板，在反力墻與加載板間有導(dǎo)向桿。
[0007]伺服加載缸伸出端通過(guò)球鉸與加載板相連，所述的伺服加載缸由伺服加載缸支承固定。
[0008]本發(fā)明的水平加載系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)比較具有如下優(yōu)點(diǎn):
1)采用水平加載，可使傳遞到結(jié)構(gòu)物上的力的大小及分布形式更加明確；
2)采用伺服加載系統(tǒng)分級(jí)加載，可更準(zhǔn)確的再現(xiàn)土體真實(shí)受力狀態(tài)，有利于獲得更加真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0009]3)反力墻嵌入土體并用錨索加固，位移控制好，對(duì)環(huán)境影響小，造價(jià)較低。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的模型試驗(yàn)的水平加載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是圖1的俯視圖。
[0012]圖3是圖1的左視圖。
[0013]圖4是本發(fā)明的模型試驗(yàn)的水平加載系統(tǒng)應(yīng)用于路基邊坡與地下工程多功能三維模型試驗(yàn)平臺(tái)中使用狀態(tài)圖。
[0014]圖中:1 一反力墻,2—錨索,3—伺服加載缸支承,4一導(dǎo)向桿,5—伺服加載缸,6 —加載板，7 —錨頭，8 —球鉸，9-透明側(cè)壁，10-反力支撐架。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1-3所示，本發(fā)明的水平加載系統(tǒng)由反力墻1、伺服加載缸5、加載板6、導(dǎo)向桿4、錨索2組成，反力墻嵌入地基(基深度根據(jù)相關(guān)計(jì)算結(jié)果確定)反力墻頂部設(shè)置兩道錨索2加固，反力墻的地上部份安裝有多個(gè)伺服加載缸，伺服加載缸的一端連接加載板，在反力墻與加載板間有導(dǎo)向桿，伺服加載缸伸出端通過(guò)球鉸與加載板相連，所述的伺服加載缸由伺服加載缸支承3固定。
[0016]反力墻分為地上部分的懸臂段與地下部分的嵌固段，反力墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為加載缸提供反力。反力墻頂部設(shè)置2道錨索加固，以減小反力墻位移。
[0017]伺服加載缸配置6套，分3排2列布置，上部及中部加載缸每套最大推力500kN，下部加載缸每套最大推力IOOOkN,可實(shí)現(xiàn)三角形加載及均勻加載。每排伺服加載缸配一套加載板，采用鋼板焊接。加載板在活塞的作用下對(duì)“試件”施加水平力，加載板通過(guò)“導(dǎo)桿”進(jìn)行導(dǎo)向。每套加載缸配力傳感器、位移傳感器、伺服閥各一套，通過(guò)全數(shù)字伺服控制系統(tǒng)對(duì)加載缸的力及位移進(jìn)行控制。
[0018]伺服加載缸支承與導(dǎo)向桿的設(shè)置一方面對(duì)伺服加載缸起支撐作用，另一方面確保加載板穩(wěn)定同步加載，同時(shí)對(duì)側(cè)向力通過(guò)前置的球鉸進(jìn)行有效消除。
[0019]本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)置伺服泵站，通過(guò)分油模塊為六套伺服加載缸同時(shí)供油。系統(tǒng)設(shè)置液壓分油器及管路，分油器為連接伺服加載缸與泵站的液壓轉(zhuǎn)換模塊。通過(guò)該模塊，將泵站油路一分六，同時(shí)方便了液壓管路的配置。
[0020]本發(fā)明的模型試驗(yàn)的水平加載系統(tǒng)應(yīng)用于路基邊坡與地下工程多功能三維模型試驗(yàn)平臺(tái)中，如圖4所示。
【權(quán)利要求】
1.一種路基邊坡支擋結(jié)構(gòu)物大比例模型試驗(yàn)加載系統(tǒng)，其特征在于所述的水平加載系統(tǒng)由反力墻、伺服加載缸、加載板、導(dǎo)向桿、錨索組成，反力墻嵌入地基，反力墻頂部設(shè)置2道錨索加固，反力墻的地上部份安裝有多個(gè)伺服加載缸，伺服加載缸的一端連接加載板，在反力墻與加載板間有導(dǎo)向桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路基邊坡支擋結(jié)構(gòu)物大比例模型試驗(yàn)加載系統(tǒng)，其特征在于所述的伺服加載缸伸出端通過(guò)球鉸與加載板相連，伺服加載缸由伺服加載缸支承固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路基邊坡支擋結(jié)構(gòu)物大比例模型試驗(yàn)加載系統(tǒng)，其特征在于所述的伺服加載缸配置6套，分3排2列布置，上部及中部加載缸每套最大推力500kN，下部加載缸每套最大推力lOOOkN。
【文檔編號(hào)】E02D33/00GK103866803SQ201410135254
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】郭彪, 張發(fā)春, 房銳, 張玉芳, 李果, 李志厚, 陳賀, 李亞軍 申請(qǐng)人:云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院