CN110940472A - 刚性试验土箱试改进结构及安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种刚性试验土箱试改进结构及安装方法，包括刚性试验土箱、翼板、横向挡土板、滑轮、连接钢板，翼板横向挡土板两端分别通过角钢A安装有翼板，形成U型的拼接单元，拼接单元设置在刚性试验土箱内侧的两个短边上，并由上至下堆叠若干个，拼接单元内的翼板位于长边的两端，两侧长边上位于同一侧同一层的翼板内端经连接钢板相连接，最下层的翼板内侧面下部通过角钢B及与刚性试验土箱内底相连接，翼板上端设置有连接头，连接头上端设置有内凹的弧形滑槽，除位于最下层的拼接单元上的翼板外，其余翼板下端开设有与连接头进行插接的方形的凹槽，凹槽内间隔安装若干滑轮，本改进结构将刚性试验土箱改造为层状剪切土箱，节约成本，安装简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种刚性试验土箱试改进结构及安装方法。
背景技术
桥梁的抗震问题，一直是工程界和学术界关注的焦点。虽然各国桥梁设计规范都有详细的抗震设计方法和要求，但每次地震仍有不少的桥梁失效和倒塌。我国是一个多地震国家，地震活动频繁，震级强。地震活动主要分布在西南、西北、华南和台湾海峡等地区，而这些地方的桥梁分布较多。无缝桥虽具有比有缝桥更好的抗震性能，但对其桩基础抗震方面的研究仍然是一个非常重要的课题。
在实际情况下，地基是没有边界的。而在模型试验中，只能在有限尺寸的容器里来模拟原型地基。这样，由于其边界上的波动反射以及体系振动形态的变化将会给试验结果带来一定的误差，即所谓的“模型箱效应”。
如何合理模拟土体边界条件，减少模型箱效应，是振动台试验中的一个重要问题和研究难点。上覆于刚性基岩上的半无限水平土层在地震作用下，其反应可以视为在竖向传播剪应力作用下的剪切梁，侧向变形是正弦曲线。因此，成功的模型箱设计应使模型地基能重现原型在地震作用下的剪切变形，减少边界条件的影响。
目前振动台模型试验中常用的模型箱大致有3种形式：刚性模型箱、圆筒型柔性模型箱和叠层模型箱。叠层模型箱虽然在模拟土的剪切变形方面优于其他两种，但造价较为高昂。
发明内容
本发明提出一种刚性试验土箱试改进结构及安装方法。
本发明解决技术问题所采用的方案是，一种刚性试验土箱试改进结构， 包括刚性试验土箱、翼板、横向挡土板、滑轮、连接钢板，所述翼板横向挡土板两端分别通过角钢A安装有翼板，形成U型的拼接单元，所述拼接单元设置在刚性试验土箱内侧的两个短边上，并由上至下堆叠若干个，拼接单元内的翼板位于长边的两端，两侧长边上位于同一侧同一层的翼板内端经连接钢板相连接，最下层的翼板内侧面下部通过角钢B及与刚性试验土箱内底相连接；
所述翼板上端设置有连接头，连接头上端设置有内凹的弧形滑槽，除位于最下层的拼接单元上的翼板外，其余翼板下端开设有与连接头进行插接的方形的凹槽，凹槽内沿长度方向间隔安装若干滑轮，上下层的翼板拼接后，下方翼板的连接头插入凹槽，滑轮容置在弧形滑槽上。
进一步的，所述滑轮通过螺栓固定于凹槽内。
进一步的，所述横向挡土板与两测定翼板的外侧端部通过角钢A和螺栓相连接。
进一步的，最下层的翼板与刚性试验土箱内底通过角钢B和螺栓相连接。
进一步的，：所述连接钢板两端通过螺栓与两侧的翼板内侧端部相连接。
进一步的，所述连接钢板、横向挡土板内侧面均设置有橡胶衬层。
一种刚性试验土箱试改进结构的安装方法，包括以下步骤：（1）将横向挡土板与两个翼板端部与通过角钢和螺栓连接构成U型的拼接单元；（2）先将装有下侧不开设凹槽的翼板的拼接单元放置在刚性试验土箱短边的内底部，使拼接单元内的翼板位于长边的两端，然后沿着刚性试验土箱的高度方向，在短边侧堆叠放置若干层拼接单元，上层翼板的下端凹槽放置于下层翼板连接头之上，使滑轮置于下层翼板的弧形滑槽内，形成可自由滑动的支承点，形成多层构造，多层构造高度大于刚性试验土箱高度；（3）连接钢板通过螺栓与多层构造各层的翼板内侧端部相连形成层叠剪切结构，并在内侧设置一层3毫米的橡胶衬层。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，利用多层环状构造与滑轮，将刚性试验土箱改造为层状剪切土箱，相比于层状剪切土箱的高额造价，节约了成本。安装简单，可适应各种尺寸的普通刚性土箱，能较好的还原真实情况下的地质运动。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1是改造后土箱正视图；
图2是改造后土箱俯视图；
图3是改造后土箱侧视图；
图4是图3局部放大图；
图5是翼板示意图；
图6是翼板截面图；
图7是U形结构安装示意图。
图中：1-刚性试验土箱；2-翼板；3-横向挡土板；4-角钢A；5-连接钢板；6-角钢B；7-连接头；8-弧形滑槽；9-凹槽；10-滑轮；11-螺栓；12-橡胶衬。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-7所示，一种刚性试验土箱试改进结构， 包括刚性试验土箱、翼板、横向挡土板、滑轮、连接钢板，所述翼板横向挡土板两端分别通过角钢A安装有翼板，形成U型的拼接单元，所述拼接单元设置在刚性试验土箱内侧的两个短边上，并由上至下堆叠若干个，拼接单元内的翼板位于长边的两端，两侧长边上位于同一侧同一层的翼板内端经连接钢板相连接，最下层的翼板内侧面下部通过角钢B及与刚性试验土箱内底相连接；
所述翼板上端设置有连接头，连接头上端设置有内凹的弧形滑槽，除位于最下层的拼接单元上的翼板外，其余翼板下端开设有与连接头进行插接的方形的凹槽，凹槽深度大于连接头高度，凹槽内沿长度方向间隔安装若干滑轮，上下层的翼板拼接后，下方翼板的连接头插入凹槽，滑轮容置在弧形滑槽上。
在本实施例中，翼板与横向挡土板可采用铝材、钢材等轻质材料。
在本实施例中，所述各层的拼接单元通过凹槽与连接头相连，沿着土箱高度方向放置多层，形成多层构造，所述多层构造放置于土箱长度方向两端，开口向内，拼接单元与土箱短边侧应留出至少15厘米的孔隙。
在本实施例中，所述滑轮通过螺栓固定于凹槽内。
在本实施例中，所述横向挡土板与两测定翼板的外侧端部通过角钢A和螺栓相连接。
在本实施例中，最下层的翼板与刚性试验土箱内底通过角钢B和螺栓相连接。
在本实施例中，所述连接钢板两端通过螺栓与两侧的翼板内侧端部相连接。
在本实施例中，为防止漏砂，所述连接钢板、横向挡土板内侧面均设置有橡胶衬层。
一种刚性试验土箱试改进结构的安装方法，包括以下步骤：（1）将横向挡土板与两个翼板端部与通过角钢和螺栓连接构成U型的拼接单元；（2）先将装有下侧不开设凹槽的翼板的拼接单元放置在刚性试验土箱短边的内底部，使拼接单元内的翼板位于长边的两端，然后沿着刚性试验土箱的高度方向，在短边侧堆叠放置若干层拼接单元，上层翼板的下端凹槽放置于下层翼板连接头之上，使滑轮置于下层翼板的弧形滑槽内，形成可自由滑动的支承点，形成多层构造，多层构造高度大于刚性试验土箱高度；（3）连接钢板通过螺栓与多层构造各层的翼板内侧端部相连形成层叠剪切结构，并在内侧设置一层3毫米的橡胶衬层。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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)
1.一种刚性试验土箱试改进结构，其特征在于: 包括刚性试验土箱、翼板、横向挡土板、滑轮、连接钢板，所述翼板横向挡土板两端分别通过角钢A安装有翼板，形成U型的拼接单元，所述拼接单元设置在刚性试验土箱内侧的两个短边上，并由上至下堆叠若干个，拼接单元内的翼板位于长边的两端，两侧长边上位于同一侧同一层的翼板内端经连接钢板相连接，最下层的翼板内侧面下部通过角钢B及与刚性试验土箱内底相连接；
所述翼板上端设置有连接头，连接头上端设置有内凹的弧形滑槽，除位于最下层的拼接单元上的翼板外，其余翼板下端开设有与连接头进行插接的方形的凹槽，凹槽内沿长度方向间隔安装若干滑轮。
2.根据权利要求1所述的刚性试验土箱试改进结构，其特征在于：所述滑轮通过螺栓固定于凹槽内。
3.根据权利要求1所述的刚性试验土箱试改进结构，其特征在于：所述横向挡土板与两测定翼板的外侧端部通过角钢A和螺栓相连接。
4.根据权利要求1所述的刚性试验土箱试改进结构，其特征在于：最下层的翼板与刚性试验土箱内底通过角钢B和螺栓相连接。
5.根据权利要求3所述的刚性试验土箱试改进结构，其特征在于：所述连接钢板两端通过螺栓与两侧的翼板内侧端部相连接。
6.根据权利要求1所述的刚性试验土箱试改进结构，其特征在于：所述连接钢板、横向挡土板内侧面均设置有橡胶衬层。
7.一种刚性试验土箱试改进结构的安装方法，采用如权利要求1所述的刚性试验土箱试改进结构，其特征在于，包括以下步骤：（1）将横向挡土板与两个翼板端部与通过角钢和螺栓连接构成U型的拼接单元；（2）先将装有下侧不开设凹槽的翼板的拼接单元放置在刚性试验土箱短边的内底部，使拼接单元内的翼板位于长边的两端，然后沿着刚性试验土箱的高度方向，在短边侧堆叠放置若干层拼接单元，上层翼板的下端凹槽放置于下层翼板连接头之上，使滑轮置于下层翼板的弧形滑槽内，形成可自由滑动的支承点，形成多层构造，多层构造高度大于刚性试验土箱高度；（3）连接钢板通过螺栓与多层构造各层的翼板内侧端部相连形成层叠剪切结构，并在内侧设置一层3毫米的橡胶衬层。
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