CN101892679A - 一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置 - Google Patents
一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101892679A CN101892679A CN 201010227094 CN201010227094A CN101892679A CN 101892679 A CN101892679 A CN 101892679A CN 201010227094 CN201010227094 CN 201010227094 CN 201010227094 A CN201010227094 A CN 201010227094A CN 101892679 A CN101892679 A CN 101892679A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- loading
- water tank
- pile foundation
- bearing coupled
- coupled characteristic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
本发明涉及一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置,该装置包括加载水箱、水平限位滑轮、加载支架、加载承托、滚动装置、波浪水槽,加载水箱通过水平限位滑轮与四周刚性围壁连接,加载水箱可以上下自由移动,整个竖向加载装置可以通过水平承载支架固定于波浪水槽侧壁,通过螺栓固定。与现有技术相比,本发明在波浪水槽中利用造波机可以生成各种规则和不规则的波浪,在竖向加载装置中通过改变加载水箱中的水的容积可以模拟不同的竖向承载力,且加载能实现多级可调,容易实现冲刷与轴向荷载的耦合作用,从而很好的模拟单、群桩基础在冲刷作用下各基桩的侧向变形、弯矩和土压力。
Description
技术领域
本发明涉及一种模型试验装置,尤其是涉及一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置。
背景技术
随着工业、农业、国防和科学技术现代化的逐步实现,许多公路、铁路和桥梁在我国修建起来,因桥梁冲刷造成的事故众多,使国民经济遭受了重大损失,如何对受冲刷与轴向荷载耦合作用的水下桩基础承载性状进行分析,已成为土木工程建设领域亟待解决的难点问题。然而目前国内外还缺乏实用有效的分析方法,对此类问题的分析通常是依靠工程经验估算,具有很大的盲目性。为弥补理论分析的局限性,对于重要工程,需要结合室内模型试验进行分析,其中的关键技术是如何模拟冲刷与轴向荷载的耦合作用,而目前尚未发现有关该问题的报道。
发明内容
本发明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容易的实现冲刷与轴向荷载的耦合作用的模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置,其特征在于,该装置包括加载水箱、水平限位滑轮、刚性围壁、加载支架、加载承托、滚动组件及波浪水槽,加载水箱由有机玻璃制成,所述的加载水箱经水平限位滑轮与其四周的刚性围壁连接,所述的加载支架置于波浪水槽外侧,经地脚螺栓固定,所述的加载承托设在桩基的顶部,所述的滚动组件设在加载水箱底部,所述的波浪水槽设在加载水箱的下部。
所述的加载水箱的四周均设置两个水平限位滑轮。
所述的加载水箱底部设置加强垫板。
所述的滚动组件由滑动滚珠及滑动限位装置构成,所述的滑动滚珠设在滑动限位装置内。
所述的滚动组件设在加载水箱与桩基的连接处,使桩基顶端形成完全自由端。
所述的加载支架上两端设有6~8个固定加载支架的螺孔。
所述的螺孔设在加载支架两端,两螺孔之间呈0.1m间隔均匀分布。
与现有技术相比,本发明利用造波机可以生成各种规则和不规则的波浪,在竖向加载装置中通过改变加载水箱中的水的容积可以模拟不同的竖向承载力,且加载能实现多级可调可以容易的实现冲刷与轴向荷载的耦合作用,从而很好的模拟水下桩基础在冲刷作用下各基桩的侧向变形、弯矩和土压力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的俯视结构示意图;
图3为本发明的侧视结构示意图;
图4为桩基部分的局部放大图。
图中1为波浪水槽、2为波浪、3为水平限位滑轮、4为加载水箱、5为滚动组件、51为滑动滚珠、52为滑动限位装置、6为加载承托、7为桩基、8为加强垫板、9为加载支架、10为螺孔、11为刚性围壁、12为型钢加载支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种模拟水下桩基础冲刷作用的试验装置,其结构如图1~4所示,该装置包括波浪水槽1、水平限位滑轮3、加载水箱4、滚动组件5、加载承托6、桩基7、加强垫板8、加载支架9、刚性围壁11。加载水箱4由有机玻璃制成,经水平限位滑轮3与四周刚性围壁11连接,加载水箱4的四周均设置两个水平限位滑轮3,方便加载水箱4可以上下自由移动,下部设置加强垫板8。滚动组件5由滑动滚珠51及滑动限位装置52构成,滑动滚珠51设在滑动限位装置52内,该滚动组件6设在加载水箱4与桩基7的连接处,使桩基7的顶端形成完全自由端,加载支架9置于波浪水槽1的外侧,该加载支架9上的两端设有六个呈0.1m间隔均匀分布经地脚螺栓固定的螺孔11。整个竖向加载装置可以通过加载支架9置于波浪水槽1上,通过地脚螺栓固定,在波浪水槽1中利用造波机可以生成各种规则和不规则的波浪2,在加载水箱4中通过改变水的容积可以模拟不同的竖向承载力。
加载水箱4长为500mm,宽为500mm,高为750mm,加载水箱2由有机玻璃制成,四周壁厚为5mm,底部壁厚为10mm。加载水箱2与桩基7之间设有滚动组件5,可以使桩基顶部形成完全自由端。桩基7直径为20mm,长度为300mm,桩下端距离水槽底部为150mm,桩插入中砂的长度为150mm。加载水箱4上还可以设置型钢加载支架12,该型钢加载支架12长度为1500mm,滑动滚珠51旨在消除桩顶水平摩擦力,滑动限位装置52防止滑动滚珠51的滑出。
本装置的工作过程:在波浪水槽1底部铺设250mm厚度的中砂,砂土中埋置试验模型桩,可以进行单桩、群桩的模型试验,调整加载支架9的水平位置,使加载水箱4下端对准群桩的桩帽中心。利用造波机在波浪水槽1中产生波浪2,可以模拟桩基的冲刷作用,向加载水箱4中加水,模拟桩基7顶端承受的轴向荷载。测定群桩基础在冲刷作用下各基桩的侧向变形、弯矩和土压力,讨论冲刷作用对群桩变形和轴向承载力的影响等特性。
Claims (7)
1.一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置,其特征在于,该装置包括加载水箱、水平限位滑轮、刚性围壁、加载支架、加载承托、滚动组件及波浪水槽,加载水箱由有机玻璃制成,所述的加载水箱经水平限位滑轮与其四周的刚性围壁连接,所述的加载支架置于波浪水槽外侧,经地脚螺栓固定,所述的加载承托设在桩基的顶部,所述的滚动组件设在加载水箱底部,所述的波浪水槽设在加载水箱的下部。
2.根据权利要求1所述的一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置,其特征在于,所述的加载水箱的四周均设置两个水平限位滑轮。
3.根据权利要求1所述的一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置,其特征在于,所述的加载水箱底部设置加强垫板。
4.根据权利要求1所述的一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置,其特征在于,所述的滚动组件由滑动滚珠及滑动限位装置构成,所述的滑动滚珠设在滑动限位装置内。
5.根据权利要求1所述的一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置,其特征在于,所述的滚动组件设在加载水箱与桩基的连接处,使桩基顶端形成完全自由端。
6.根据权利要求1所述的一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置,其特征在于,所述的加载支架上两端设有6~8个固定加载支架的螺孔。
7.根据权利要求6所述的一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置,其特征在于,所述的螺孔设在加载支架两端,两螺孔之间呈0.1m间隔均匀分布。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010102270948A CN101892679B (zh) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | 一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010102270948A CN101892679B (zh) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | 一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101892679A true CN101892679A (zh) | 2010-11-24 |
CN101892679B CN101892679B (zh) | 2012-02-29 |
Family
ID=43102014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010102270948A Expired - Fee Related CN101892679B (zh) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | 一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101892679B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102607874A (zh) * | 2012-04-01 | 2012-07-25 | 中交上海三航科学研究院有限公司 | 深水港工程准原型结构试验平台 |
CN105865707A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-08-17 | 山东大学 | 一种水力冲刷测力装置及测试方法 |
CN109750692A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-14 | 郑州大学 | 一种模拟桩顶水平滑移和嵌固约束的试验装置及使用方法 |
CN110004918A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-12 | 南京林业大学 | 一种刚性桩复合地基装配式桩帽及其组装方法 |
CN113699928A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-26 | 江苏坤泽科技股份有限公司 | 一种模拟海上风电桩施工过程中固化土冲刷的试验系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08261994A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-10-11 | Tobishima Corp | 杭の破損調査法及びその方法に使用される装置 |
CN201047083Y (zh) * | 2007-06-13 | 2008-04-16 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | 一种实验室用冲刷模拟装置 |
CN101565954A (zh) * | 2009-05-14 | 2009-10-28 | 应义淼 | 一种桩基竖向静荷载试验的加载方法 |
-
2010
- 2010-07-14 CN CN2010102270948A patent/CN101892679B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08261994A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-10-11 | Tobishima Corp | 杭の破損調査法及びその方法に使用される装置 |
CN201047083Y (zh) * | 2007-06-13 | 2008-04-16 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | 一种实验室用冲刷模拟装置 |
CN101565954A (zh) * | 2009-05-14 | 2009-10-28 | 应义淼 | 一种桩基竖向静荷载试验的加载方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102607874A (zh) * | 2012-04-01 | 2012-07-25 | 中交上海三航科学研究院有限公司 | 深水港工程准原型结构试验平台 |
CN102607874B (zh) * | 2012-04-01 | 2014-09-24 | 中交上海三航科学研究院有限公司 | 深水港工程准原型结构试验平台 |
CN105865707A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-08-17 | 山东大学 | 一种水力冲刷测力装置及测试方法 |
CN109750692A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-14 | 郑州大学 | 一种模拟桩顶水平滑移和嵌固约束的试验装置及使用方法 |
CN109750692B (zh) * | 2019-01-24 | 2024-01-26 | 郑州大学 | 一种模拟桩顶水平滑移和嵌固约束的试验装置及使用方法 |
CN110004918A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-12 | 南京林业大学 | 一种刚性桩复合地基装配式桩帽及其组装方法 |
CN113699928A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-26 | 江苏坤泽科技股份有限公司 | 一种模拟海上风电桩施工过程中固化土冲刷的试验系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101892679B (zh) | 2012-02-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102706734B (zh) | 不对称抗侧力结构的加载试验装置采用的加载试验方法 | |
CN101892679B (zh) | 一种模拟水下桩基础冲刷与承载耦合特性的试验装置 | |
CN203066126U (zh) | 一种模拟桩基础受竖向拉压荷载作用的试验装置 | |
CN202298628U (zh) | 逆作法钢管柱自动调垂装置 | |
CN105258890A (zh) | 一种剪力墙在拉弯剪复合作用下抗震性能试验装置 | |
CN103776767A (zh) | 一种便携式钢筋与砼粘结性能的拉拔式测试装置与方法 | |
CN104328810B (zh) | 预制管桩单桩地基承载力检测改进方法 | |
CN203164057U (zh) | 用于岩土工程边坡多向加载的试验装置 | |
CN205317460U (zh) | 一种大变形测试条件下防止框架梁平面外失稳的试验装置 | |
CN107130646B (zh) | 一种钢支撑轴力测试装置及其测试方法 | |
CN102661898A (zh) | 用中心锚固承压板测试岩石力学参数的方法 | |
CN201897555U (zh) | 一种用于建筑幕墙平面内变形性能检测的系统 | |
CN102677710B (zh) | 一种土钉拉拔试验反力架试验方法 | |
CN105203387A (zh) | 场地沉降及断层影响下的管土模型试验装置 | |
CN103196684A (zh) | 结构试验全方位通用加载系统 | |
CN103031861B (zh) | 模拟筏板基础筏板受六个方向荷载作用的试验装置 | |
CN105971037A (zh) | 一种既有工程桩桩底深度确定方法 | |
CN206353102U (zh) | 一种混凝土和钢筋混凝土排水管外压荷载试验装置 | |
CN103835319B (zh) | 混凝土扩盘半面桩受压状态下现场可观测实桩试验方法 | |
CN206220137U (zh) | 一种测量并分析填土钢管桩沉降及应变特性的实验装置 | |
CN203729208U (zh) | 一种连续梁0#块支架 | |
CN107460862B (zh) | 一种基底承载力及摩阻力联合测试装置 | |
CN204510292U (zh) | 一种桩土模型模拟实验桩 | |
CN215296993U (zh) | 一种全应力路径追踪的多联岩土原位剪切测试装置 | |
CN103790187B (zh) | 多点振动台模拟地下结构非一致激励用模型箱支撑系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120229 Termination date: 20150714 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |