CN107831109A - 一种可施加恒定荷载的土拱试验仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可施加恒定荷载的土拱试验仪，包括底座、试验盒和传力支架，试验盒固定于底座上，试验盒底部设有两模型抗滑桩，顶部端口设有顶板，传力支架为围绕试验盒的矩形支架，传力支架包括第一连杆，均穿过底座且可沿着竖直方向活动的第二连杆和第三连杆，以及第四连杆，第一连杆中部还设有长螺杆，长螺杆连接顶板，试验仪还包括垂直穿过第四连杆的传力杆，传力杆一端连接着铰支座，铰支座固定于底座的底部，传力杆另一端设有用于悬挂砝码的挂孔。本发明的有益效果：通过传力杆与传力支架配合对土拱施加恒定载荷，解决了现有土拱试验仪不能施加恒定载荷的难题，为研究土体蠕变对土拱效应的影响提供必要的试验条件。
Description
技术领域
本发明涉及土拱试验仪，尤其涉及一种可施加恒定荷载的土拱试验仪。
背景技术
在滑坡治理问题上，抗滑桩作为有效的抗滑工程手段被广泛应用于各类滑坡中。抗滑桩桩间土体与桩后土体在滑坡推力作用下发生不均匀变形，由于土体内部存在粘聚力和内摩擦角，造成桩间土体应力重分布，表现为土拱效应。研究土拱效应对于揭示桩土相互作用机理意义重大，目前对于土拱效应的研究主要集中于研究土拱内应力分布状态，拱轴线方程，土拱形态特征等方面，而对于土拱效应时效性的研究却相对较少，尤其是当前多数滑坡处于蠕滑变形阶段，研究土体蠕变对于土拱效应的影响显得格外重要。研究的基本思路是给土拱施加恒定荷载，通过监测土拱内土压力分布以及土拱形态特征随时间的变化情况来研究土体蠕变对土拱效应的影响，然而目前已有土拱试验仪主要通过千斤顶施加荷载，用于研究土拱内应力分布状态，不能满足长时间施加恒定荷载来研究土体蠕变对于土拱效应的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种可施加恒定荷载的土拱试验仪。
本发明的实施例提供一种可施加恒定荷载的土拱试验仪，包括底座、试验盒和传力支架，所述试验盒固定于所述底座上，所述试验盒底部设有两活动的模型抗滑桩，顶部端口设有顶板，所述传力支架为围绕所述试验盒的矩形支架，所述传力支架包括位于所述试验盒的上方的第一连杆，均穿过所述底座且可沿着竖直方向活动的第二连杆和第三连杆，以及位于所述底座下方的第四连杆，所述第一连杆中部还设有通过螺纹活动连接的长螺杆，所述长螺杆的下端连接着所述顶板，所述试验仪还包括穿过所述第四连杆且被销轴固定的传力杆，所述传力杆靠近所述第四连杆一端连接着铰支座，所述铰支座固定于所述底座的底部，所述传力杆远离所述第四连杆一端设有用于悬挂砝码的挂孔。
进一步地，所述试验盒内设有气囊，所述气囊充气后对所述试验盒添加土样，然后打开所述气囊释放空气并抽出，形成土拱。
进一步地，所述试验盒为长方体箱体。
进一步地，所述顶板向上设有肋，所述长螺杆的下端连接着所述肋。
进一步地，所述模型抗滑桩材料为混凝土。
进一步地，所述底座为矩形长条立桌，包括桌面和用于支撑所述桌面的四个桌腿。
进一步地，所述桌面上设有两相对分布的安装孔，所述第二连杆和所述第三连杆分别穿过两所述安装孔。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明一种可施加恒定荷载的土拱试验仪通过传力杆与传力支架配合对土拱施加恒定载荷，解决了现有土拱试验仪不能施加恒定载荷的难题，且结构简单，施加荷载稳定，为研究土体蠕变对土拱效应的影响提供必要的试验条件。
附图说明
图1是本发明一种可施加恒定荷载的土拱试验仪的主视图；
图2是本发明一种可施加恒定荷载的土拱试验仪的左视图。
图中：1-底座、2-试验盒、3-传力支架、4-顶板、5-模型抗滑桩、6-气囊、7-第一连杆、8-第二连杆、9-第三连杆、10-第三连杆、11-长螺杆、12-传力杆、13-铰支座。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种可施加恒定荷载的土拱试验仪，包括底座1、试验盒2和传力支架3，所述底座为矩形长条立桌，包括桌面和用于支撑所述桌面的四个桌腿，所述桌面上设有两相对分布的安装孔。
所述试验盒2为长方体箱体且固定于所述底座1上，所述试验盒2顶部端口设有有肋顶板4，底部设有活动的两相对模型抗滑桩5，所述模型抗滑桩5材料为混凝土，所述试验盒2内设有气囊6，所述气囊6充气后对所述试验盒2添加土样，然后打开所述气囊6释放空气并抽出，形成土拱。
所述传力支架3为围绕所述试验盒2的矩形支架，所述传力支架3包括位于所述试验盒2的上方的第一连杆7，分别穿过所述底座1上两所述安装孔且可沿着竖直方向活动的第二连杆8和第三连杆9，以及位于所述底座1下方的第四连杆10，所述第一连杆7中部还设有通过螺纹活动连接的长螺杆11，所述长螺杆11的下端连接着所述顶板4的肋。
所述试验仪还包括垂直穿过所述第四连杆10且被销轴固定的传力杆12，所述传力杆12靠近所述第四连杆10一端连接着铰支座13，所述铰支座13固定于所述底座1的底部，传力杆12远离所述第四连杆10一端设有用于悬挂砝码的挂孔。
使用本发明可施加恒定荷载的土拱试验仪研究土体蠕变对土拱效应影响的具体操作步骤如下：
(1)取下顶板4并用将气囊13充满空气，调整两模型抗滑桩5相对试验盒2底面中轴线对称，然后将调配好的土样逐层装入试验盒2并初步压实，同时将土压力盒等监测仪器摆放适当位置；
(2)盖上顶板4，连接传力支架3与顶板4，将气囊6内气体放出后缓慢抽出气囊6，形成稳定土拱；
(3)将挂钩砝码挂在传力杆12挂孔来施加恒定荷载，通过监测仪器来测量在恒定载荷下，土体蠕变对土拱效应的影响。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可施加恒定荷载的土拱试验仪，其特征在于：包括底座、试验盒和传力支架，所述试验盒固定于所述底座上，所述试验盒底部设有两活动的模型抗滑桩，顶部端口设有顶板，所述传力支架为围绕所述试验盒的矩形支架，所述传力支架包括位于所述试验盒的上方的第一连杆，均穿过所述底座且可沿着竖直方向活动的第二连杆和第三连杆，以及位于所述底座下方的第四连杆，所述第一连杆中部还设有通过螺纹活动连接的长螺杆，所述长螺杆的下端连接着所述顶板，所述试验仪还包括垂直穿过所述第四连杆且被销轴固定的传力杆，所述传力杆靠近所述第四连杆一端连接着铰支座，所述铰支座固定于所述底座的底部，所述传力杆远离所述第四连杆一端设有用于悬挂砝码的挂孔。
2.如权利要求1所述的一种可施加恒定荷载的土拱试验仪，其特征在于：所述试验盒内设有气囊，所述气囊充气后对所述试验盒添加土样，土样压实后打开所述气囊释放空气并抽出，形成土拱。
3.如权利要求1所述的一种可施加恒定荷载的土拱试验仪，其特征在于：所述试验盒为长方体箱体。
4.如权利要求1所述的一种可施加恒定荷载的土拱试验仪，其特征在于：所述模型抗滑桩材料为混凝土。
5.如权利要求1所述的一种可施加恒定荷载的土拱试验仪，其特征在于：所述顶板向上设有肋，所述长螺杆的下端连接所述肋。
6.如权利要求1所述的一种可施加恒定荷载的土拱试验仪，其特征在于：所述底座为矩形长条立桌，包括桌面和用于支撑所述桌面的四个桌腿。
7.如权利要求6所述的一种可施加恒定荷载的土拱试验仪，其特征在于：所述桌面上设有两相对分布的安装孔，所述第二连杆和所述第三连杆分别穿过两所述安装孔。
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