CN104568482A - 一种自升式平台桩土相互作用试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种自升式平台桩土相互作用试验装置，属于海洋工程领域，包括笔记本电脑、出水管、应力传感器、强力盒、进水管、电磁阀、自升式平台、压载、激振器、激光传感器、桩靴、土壤和分析仪，所述自升式平台为按照某工作平台缩尺比建立的模型，强力盒为不锈钢材料制成，强力盒内装填有试验用的土壤，强力盒一头设有进水管，另一头设有出水管，进水管上安装有电磁阀，激光传感器安装在强力盒两侧，自升式平台放置在强力盒中间，桩靴上安装有应力传感器，压载和激振器根据实际平台受力载荷及平台设备布置放置在自升式平台上，应力传感器和激光传感器通过信号线与分析仪连接，分析仪和笔记本电脑通过数据线连接，笔记本电脑内安装有试验软件。
Description
技术领域
本发明涉及一种自升式平台桩土相互作用试验装置，属于海洋工程领域。
背景技术
在当前国际大背景下，石油资源已成为各国不可或缺的战略及能源资源，对海洋石油的开采已经进入一个新的阶段，自升式平台被广泛应用到近海石油的开采，但是由于海底地基的复杂性及桩土作用的高度非线性，对平台插桩模拟的土工离心试验也只是局限于单桩模拟，难以准确的表达实际工作状况。
当前土工离心试验难以模拟插桩过程中桩端压力分布规律、地基承载力及桩靴穿刺现象，但是这些问题是平台结构设计所必须考虑的前提和依据，对平台的结构设计具有指导性意义，因此这是急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种自升式平台桩土相互作用试验装置。
本发明要解决的问题是现有土工离心试验难以模拟插桩过程中桩端压力分布规律、地基承载力及桩靴穿刺现象的缺陷。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
一种自升式平台桩土相互作用试验装置，包括笔记本电脑、出水管、应力传感器、强力盒、进水管、电磁阀、自升式平台、压载、激振器、激光传感器、桩靴、土壤和分析仪，所述自升式平台为按照某工作平台缩尺比建立的模型，强力盒为不锈钢材料制成，强力盒内装填有试验用的土壤，并且该土壤经过仪器测得土质参数，作为判定试验中土体强度的依据，强力盒一头设有进水管，另一头设有出水管，进水管上安装有电磁阀，激光传感器安装在强力盒两侧，自升式平台放置在强力盒中间，桩靴上安装有应力传感器，压载和激振器根据实际平台受力载荷及平台设备布置放置在自升式平台上，激振器加载自升式平台实际工作环境中所受的风、浪、流等非线性、不规则载荷，应力传感器和激光传感器通过信号线与分析仪连接，分析仪和笔记本电脑通过数据线连接，笔记本电脑内安装有试验软件。
本发明的优点是：分析仪可以方便的获取桩靴实际受载情况和位移情况，具有高可靠性、高效性、易操作性、简明性、经济性等特点，激光传感器可实时记录自升式平台贯桩过程中桩土贯入位移，激振器和压载模拟实际工况中自升式平台所受的力载荷，解决了土工离心试验中单纯依靠离心加速度实现力加载的不足，同时完善了平台受载的形式，激振器控制设备可以根据各不同工况做出加载，便于操作；该装置可用于设计前后对平台插桩性能进行可行性分析，为平台结构设计提供定性的分析与指导，同时对插桩过程所处的地质构造进行定性判断。
附图说明
图1是本发明一种自升式平台桩土相互作用试验装置的左侧立体视图；
图2是本发明一种自升式平台桩土相互作用试验装置的右侧立体视图；
图3是本发明一种自升式平台桩土相互作用试验装置的系统示意图；
图中：1、笔记本电脑 2、出水管 3、应力传感器 4、强力盒 5、进水管 6、电磁阀 7、自升式平台 8、压载 9、激振器 10、激光传感器 11、桩靴 12、土壤 13、分析仪。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
一种自升式平台桩土相互作用试验装置，包括笔记本电脑1、出水管2、应力传感器3、强力盒4、进水管5、电磁阀6、自升式平台7、压载8、激振器9、激光传感器10、桩靴11、土壤12和分析仪13，所述自升式平台7为按照某工作平台缩尺比建立的模型，强力盒4为不锈钢材料制成，强力盒4内装填有试验用的土壤12，并且该土壤12经过仪器测得土质参数，作为判定试验中土体强度的依据；强力盒4一头设有进水管5，另一头设有出水管2，进水管5上安装有电磁阀6，通过电磁阀6可以控制进水量，并且电磁阀6由笔记本电脑1控制，进水和出水可以模拟海水的流动；自升式平台7放置在强力盒4中间，激光传感器10安装在强力盒4两侧，激光传感器10可实时记录自升式平台7贯桩过程中桩土贯入位移情况；桩靴11上安装有应力传感器3，应力感应器3可以测得桩靴11所受的压力情况；压载8和激振器9根据实际平台受力载荷及平台设备布置放置在自升式平台7上，激振器9加载自升式平台7实际工作环境中所受的风、浪、流等非线性、不规则载荷；应力传感器3和激光传感器10通过信号线与分析仪13连接，分析仪13和笔记本电脑1通过数据线连接，笔记本电脑1内安装有试验软件。
本发明使用方法：首先通过仪器测得土壤12的土质参数，然后将土壤12倒入强力盒4内并放平整，将自升式平台7放置在土壤12上方，根据实际平台受力载荷及平台设备布置放置压载8和激振器9，接通电源，在笔记本电脑1里的试验软件内输入参数和变量进行试验，该装置可用于设计前后对平台插桩性能进行可行性分析，为平台结构设计提供定性的分析与指导，同时对插桩过程所处的地质构造进行定性判断。
Claims (3)
1.一种自升式平台桩土相互作用试验装置，包括笔记本电脑（1）、出水管（2）、应力传感器（3）、强力盒（4）、进水管（5）、电磁阀（6）、自升式平台（7）、压载（8）、激振器（9）、激光传感器（10）、桩靴（11）、土壤（12）和分析仪（13），其特征是：所述自升式平台（7）为按照某工作平台缩尺比建立的模型，强力盒（4）内装填有试验用的土壤（12），强力盒（4）一头设有进水管（5），另一头设有出水管（2），进水管（5）上安装有电磁阀（6），激光传感器（10）安装在强力盒（4）两侧，自升式平台（7）放置在强力盒（4）中间，桩靴（11）上安装有应力传感器（3）；应力传感器（3）和激光传感器（10）通过信号线与分析仪（13）连接，分析仪（13）和笔记本电脑（1）通过数据线连接，笔记本电脑（1）内安装有试验软件。
2.根据权利要求1所述的一种自升式平台桩土相互作用试验装置，其特征是：所述强力盒（4）为不锈钢材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种自升式平台桩土相互作用试验装置，其特征是：所述压载（8）和激振器（9）根据实际平台受力载荷及平台设备布置放置在自升式平台（7）上。
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