本實(shí)用新型涉及土-結(jié)動力相互作用實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種大型土-結(jié)相互作用試驗(yàn)箱。

背景技術(shù)：

在抗震試驗(yàn)中，必須設(shè)計(jì)一個容器來盛放土體使其保持一定的形狀。由于原型土在地震作用下近似做剪切變形，理想的土體容器應(yīng)該滿足以下條件：既能正確模擬土體的邊界條件，又能正確模擬土體的剪切變形。事實(shí)上，土箱邊界對土體變形的限制、以及波的發(fā)射和散射都會對試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大影響，即所謂的“模型箱效應(yīng)”。而目前的試驗(yàn)箱在制作完成后就不能改變其剛度，這就降低了試驗(yàn)箱在減小邊界效應(yīng)上的靈活性和適用性。因此，如何減小土箱邊界的波動反射就成了試驗(yàn)的關(guān)鍵和難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出一種大型土-結(jié)相互作用試驗(yàn)箱，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的試驗(yàn)箱在制作完成后就不能改變其剛度的問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種大型土-結(jié)相互作用試驗(yàn)箱，包括底座，所述底座上設(shè)置有箱體，所述箱體包括若干層層疊設(shè)置的體框段，若干層所述體框段的頂端設(shè)置有一頂框段；

所述體框段為由一對相對的橫梁和一對相對的縱梁依次連接圍繞成的框體；所述體框段的橫梁上方設(shè)置有滾動板，所述滾動板上設(shè)有可在滾動板上往復(fù)滾動的滾珠；

所述頂框段為由一對相對的橫梁和一對相對的縱梁依次連接圍繞成的框體；

所述箱體與所述底座形成容納腔，所述容納腔的內(nèi)壁襯有防漏層；

所述橫梁的外側(cè)設(shè)有立柱，所述立柱的下端固定在所述底座上；所述立柱上套設(shè)有若干軸承，所述軸承與所述橫梁固定；

所述縱梁的外表面設(shè)置有加強(qiáng)條，所述加強(qiáng)條上設(shè)置有若干螺孔；所述縱梁的外側(cè)設(shè)置有側(cè)板，所述側(cè)板上設(shè)置有若干螺栓，所述螺栓螺合于所述螺孔內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述橫梁和縱梁為方形鋼管。

進(jìn)一步地，所述滾動板具有截面為三角形的凹槽，所述滾珠設(shè)于所述凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述立柱的數(shù)量為四個，兩兩相對設(shè)于所述箱體的兩側(cè)；位于所述箱體兩側(cè)的相對的兩個立柱的頂端之間連接有一連接梁。

進(jìn)一步地，所述立柱的頂端設(shè)有上固定塊，所述立柱的底端設(shè)有下固定塊；位于所述箱體同側(cè)的兩個上固定塊和兩個下固定塊分別連接有一連接板，四個連接板的另一側(cè)連接至一過渡板。

進(jìn)一步地，相鄰所述軸承之間的立柱上套設(shè)有軸套；所述上固定塊與所述軸承之間的立柱上套設(shè)有軸套。

進(jìn)一步地，每個所述縱梁上的若干螺孔均勻排成一列；相鄰兩個所述縱梁上的螺孔等間距交替排列。

進(jìn)一步地，所述側(cè)板包括一塊第一側(cè)板、兩塊第二側(cè)板和兩塊第三側(cè)板；所述第一側(cè)板、第二側(cè)板和第三側(cè)板的高度與所述箱體的高度相同；所述第一側(cè)板的寬度大于所述第二側(cè)板的寬度，所述第二側(cè)板的寬度大于所述第三側(cè)板的寬度。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型采用疊層設(shè)置，疊層框段之間通過滾珠實(shí)現(xiàn)相對位移；在箱體側(cè)面布置尺寸不同的側(cè)板，側(cè)板可拆卸并可以靈活改變安放位置，則可以通過選擇不同尺寸、數(shù)量的側(cè)板及安放位置來實(shí)現(xiàn)改變箱體剛度的目的。本實(shí)用新型既能完全保留試驗(yàn)箱的原有功能，又能靈活地改變箱體剛度來更好地解決箱體邊界效應(yīng)的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中立柱部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中實(shí)施例的側(cè)面不帶側(cè)板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中實(shí)施例的箱體帶側(cè)板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1中A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是滾動板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是滾動板和滾珠的側(cè)向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

1、底座；2、體框段；3、頂框段；4、橫梁；5、縱梁；6、滾動板；7、滾珠；8、立柱；9、軸承；10、連接梁；11、上固定塊；12、下固定塊；13、連接板；14、過渡板；15、軸套；16、加強(qiáng)條；17、螺孔；18、螺栓；19、第一側(cè)板；20、第二側(cè)板；21、第三側(cè)板；22、吊環(huán)；23、凹槽。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1-圖7所示，本實(shí)施例中的大型土-結(jié)相互作用試驗(yàn)箱，包括底座1，為了增加底座1強(qiáng)度，防止在吊裝過程中出現(xiàn)危險情況，可以在底座1設(shè)置加強(qiáng)梁；所述底座1上設(shè)置有箱體，所述箱體包括若干層層疊設(shè)置的體框段2，若干層所述體框段2的頂端設(shè)置有一頂框段3。

其中，所述體框段2為由一對相對的橫梁4和一對相對的縱梁5依次連接圍繞成的框體；參見圖5-圖7，所述體框段2的橫梁4上方設(shè)置有滾動板6，所述滾動板6上設(shè)有可在滾動板6上往復(fù)滾動的滾珠7。本實(shí)施例中，每個體框段2的橫梁4上方設(shè)置有兩個滾動板6，滾動板6為200mm×80mm×10mm的不銹鋼墊板，所述滾動板6具有截面為三角形的凹槽23，所述滾珠7設(shè)于所述凹槽23內(nèi)。

其中，所述頂框段3為由一對相對的橫梁4和一對相對的縱梁5依次連接圍繞成的框體。本實(shí)施例中，形成體框段2和頂框段3的橫梁4和縱梁5為方形鋼管，方形鋼管的截面尺寸為100mm×100mm，壁厚3mm。

所述箱體與所述底座1形成容納腔，所述容納腔的內(nèi)壁襯有防漏層(圖中未示出)，本實(shí)施例中防漏層為2mm厚的橡膠墊，以防止試驗(yàn)箱內(nèi)的土和水漏出。

參見圖1-圖3，所述橫梁4的外側(cè)設(shè)有立柱8，本實(shí)施例中的立柱8為圓柱形鋼立柱，所述立柱8的下端固定在所述底座1上；所述立柱8上套設(shè)有若干軸承9，所述軸承9與所述橫梁4固定，這里的軸承9為深溝球軸承。本實(shí)施例中，所述立柱8的數(shù)量為四個，兩兩相對設(shè)于所述箱體的兩側(cè)；位于所述箱體兩側(cè)的相對的兩個立柱8的頂端之間連接有一連接梁10。所述立柱8的頂端設(shè)有上固定塊11，所述立柱8的底端設(shè)有下固定塊12；位于所述箱體同側(cè)的兩個上固定塊11和兩個下固定塊12分別連接有一連接板13，四個連接板13的另一側(cè)連接至一過渡板14。相鄰所述軸承9之間的立柱8上套設(shè)有軸套15；所述上固定塊11與所述軸承9之間的立柱8上套設(shè)有軸套15。立柱8與連接梁10的設(shè)置可以限制試驗(yàn)箱的垂直運(yùn)動及平面扭轉(zhuǎn)運(yùn)動。

參見圖3、圖4，所述縱梁5的外表面設(shè)置有加強(qiáng)條16，所述加強(qiáng)條16上設(shè)置有若干螺孔17；所述縱梁5的外側(cè)設(shè)置有側(cè)板，所述側(cè)板上設(shè)置有若干螺栓18，所述螺栓18螺合于所述螺孔17內(nèi)。本實(shí)施例中，每個所述縱梁5上的若干螺孔17均勻排成一列；相鄰兩個所述縱梁5上的螺孔17等間距交替排列。所述側(cè)板包括一塊第一側(cè)板19、兩塊第二側(cè)板20和兩塊第三側(cè)板21；所述第一側(cè)板19、第二側(cè)板20和第三側(cè)板21的高度與所述箱體的高度相同；所述第一側(cè)板19的寬度大于所述第二側(cè)板20的寬度，所述第二側(cè)板20的寬度大于所述第三側(cè)板21的寬度。本實(shí)施例中，第一側(cè)板19的尺寸為840mmx1696mm，第二側(cè)板20的尺寸為490mmx1696mm，第三側(cè)板21的尺寸為240mmx1696mm。

本實(shí)施例工作時，通過安裝螺栓將試驗(yàn)箱的底座1固定在振動臺臺面上即可，在振動臺的振動作用下，各框段之間可在滾珠7的滾動作用下產(chǎn)生相對位移，滿足實(shí)驗(yàn)需要。為了方便試驗(yàn)箱的搬運(yùn)，在底座1上設(shè)置吊環(huán)22，用于吊裝搬運(yùn)。

本實(shí)施例采用疊層設(shè)置，疊層框段之間通過滾珠7實(shí)現(xiàn)相對位移；在箱體側(cè)面布置尺寸不同的側(cè)板，側(cè)板可拆卸并可以靈活改變安放位置，則可以通過選擇不同尺寸、數(shù)量的側(cè)板及安放位置來實(shí)現(xiàn)改變箱體剛度的目的。本實(shí)用新型既能完全保留試驗(yàn)箱的原有功能，又能靈活地改變箱體剛度來更好地解決箱體邊界效應(yīng)的問題。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。