CN115508035B - 一种土木抗震试验设备及布置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土木专业工程试验设备技术领域，一种土木抗震试验设备，其使用现有技术的加载设备和振动台，将建筑模型对应放置在土体模拟组件中，在土体模拟组件的土体槽根据建筑设计实际施工地基情况设置的地基模拟层，而在建筑模型的周围填充建筑在土体槽内部、地基模拟层顶面填充与建筑实际施工周围土体力学性能匹配的建筑周围土体模拟层，并对应设置检测装置。该装置能将地上建筑物模型设置在更接近实际情况的试验条件下，还可以检测抗震试验中震动对建筑模型基础的影响。本发明还提出了一种土木抗震试验设备的布置方法。

Description

一种土木抗震试验设备及布置方法

技术领域

本发明涉及土木专业工程试验设备技术领域，特别是一种土木抗震试验设备及布置方法。

背景技术

现有技术中土木抗震试验设备，一般采用加载机构对震动台实施震动，模拟地震等效果以模拟、检测建筑物的抗震性能，现有加载机构种类繁多已经是较为成熟的技术。

例如，中国专利一种土木工程结构抗震试验装置（公开号CN111323193A）公开了的技术方案中使用模型固定板，在使用时将模型直接固定在模型固定板。再如，中国专利一种土木专业工程试验检测用抗震能力模拟装置（公共号CN215492325U），其在说明书中提出，土木工程支柱的上端分别螺栓连接在土木工程模型的下端四角位置，该技术方案也是将土木工程模型直接固定在加载装置的震动终端上。

但是，在实际建筑设计和建筑施工时，建筑并非和周围土体刚性连接或硬连接。通常施工过程中，首先施工地基，而建筑物又分为建筑物本体和建筑物基础，现有试验中，将地上建筑物模型地上部分直接与震动台通过螺栓的连接方式与实际施工情况和实际建筑情况差别巨大，同时建筑遇震后建筑物基础的变化、以及周围土体对建筑整体的影响均未考虑在内，常规的土木抗震试验设备很难模拟现实环境，也难以得到准确的测试数据。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种土木抗震试验设备，该装置能将地上建筑物模型设置在更接近实际情况的试验条件下，还可以检测抗震试验中震动对建筑模型基础的影响。本发明还提出了一种土木抗震试验设备的布置方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

在第一个技术方案中，一种土木抗震试验设备，包括

加载设备，其具有用于提供震动效果的振动台；

土体模拟组件，包括土体槽和振动传感器组件，所述土体槽固定安装在振动台的顶面，所述土体槽为顶部敞开的槽体，所述土体槽内部的下层具有根据建筑设计实际施工地基情况设置的地基模拟层；

建筑模型，其包括地上建筑物模型和建筑物基础模型，所述建筑模拟安置在地基模拟层顶面；

在所述土体槽内部、地基模拟层顶面填充与建筑实际施工周围土体力学性能匹配的建筑周围土体模拟层，所述地基模拟层和/或建筑周围土体模拟层的内部且临近建筑模型设有若干个用于检测建筑模型预埋建筑周围土体模拟层内部在震动过程中抗震参数的检测装置。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述建筑模型为地上建筑物模型和建筑物基础模型可拆卸的分体式模型。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述土体槽的侧壁具有若干个水平插孔，所述建筑周围土体模拟层的内部设有若干个土体层预制孔，该土体层预制孔的两端分别与水平插孔和建筑物基础模型相对，所述检测装置包括水平震动检测杆，该水平震动检测杆由土体槽的外侧从水平插孔插装至土体层预制孔，水平震动检测杆的前端为检测部，水平震动检测杆的前端与所述建筑物基础模型的侧面抵接，水平震动检测杆用于检测模拟震动产生的横波对建筑物基础模型的影响。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述水平震动检测杆具有若干层，且水平震动检测杆垂向布置。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述土体槽的底壁设有若干个竖直插孔，所述地基模拟层的内部对应建筑物基础模型底面位置设有若干个地基层预制孔，且地基层预制孔的两端分别与竖直插孔和建筑物基础模型底面相对，所述检测装置包括垂向震动检测杆，该垂向震动检测杆由土体槽的底面从竖直插孔插装至地基模拟层中，垂向震动检测杆的前端为检测部，垂向震动检测杆的前端与所述建筑物基础模型的底面抵接，垂向震动检测杆用于检测模拟震动产生的纵波对建筑物基础模型的影响。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述垂向震动检测杆和水平震动检测杆的结构相同，均包括主杆、旋接头、推杆、复位弹簧和距离传感器，所述主杆和选接头均为管状结构，所述旋接头通过螺纹旋接的方式可拆卸的安装在主杆的前端，且旋接头安装在主杆前端后，主杆和旋接头的外部连接处平滑过渡，所述主杆内部靠近前端位置具有结构板，所述旋接头的内部具有前端板，前端板上开设有贯穿前端板的安装导向孔，所述推杆安装在安装导向孔中并可沿安装导向孔前后滑动，所述推杆的前部设置有与建筑物基础模型检测处外形匹配的仿形片，所述推杆的后端设有尾板，所述复位弹簧安装在主杆内，且复位弹簧的两端分别抵接结构板和尾板，所述旋接头的内壁设有用于限制推杆最大复位位置的限位凸起，所述距离传感器设置在限位凸起和前端板之间，距离传感器的检测端朝向尾板，以监测尾板在主杆内的滑动长度。

在第二个技术方案中，一种土木抗震试验设备的布置方法，用于布置如在第一个技术方案中所述的土木学习的抗震试验设备，包括以下步骤，

步骤1、在空地上放置土体槽，将纵模杆由土体槽下方插入竖直插孔中，其中纵模杆的长度为地基模拟层的预设厚度，将地基模拟沙土材料投入土体槽，压实地基模拟沙土直至达到地基模拟层的预设性能和厚度，磨平地基模拟层的顶面，使地基模拟层的顶面与纵模杆的顶端平齐，完成地基模拟层的布置；

步骤2、将建筑物基础模型放置在地基模拟层上，建筑物基础模型的底面与纵模杆的顶端相对，横模杆由土体槽的外侧由水平插孔插入到土体槽中，横模杆的前端抵接建筑物基础模型，将建筑周围土体沙土投入土体槽，处理建筑周围土体沙土直至达到建筑周围土体模拟层的预设性能和厚度，此时建筑物基础模型完全埋入建筑周围土体模拟层内，完成建筑周围土体模拟层的布置；

步骤3、拔出纵模杆，拔出横模杆，地基模拟层内形成地基层预制孔，建筑周围土体模拟层内形成土体层预制孔，将垂向震动检测杆和水平震动检测杆分别插入到对应的地基层预制孔和土体层预制孔中，完成垂向震动检测杆和水平震动检测杆的布置；

步骤4、将土体槽移至震动台，将土体槽固定至震动台，在震动台和土体槽之间建立拉索，使震动台和土体槽硬连接；将地上建筑物模型按照模型结构连接至建筑物基础模型，完成建筑模型的构建和安装；

步骤5、按照常规试验方法在震动台设置震动加载检测传感器，在地上建筑物模型安装形变传感器，完成土木抗震试验设备试验前准备工作；在抗震试验开始前定期保养建筑周围土体模拟层。

在第二个技术方案中，作为优选的，如横模杆需要布置多层时，首先在地基模拟层顶面和最下层的横模杆之间的高度构建建筑周围土体模拟层，放置最下层的横模杆，然后构建最下层横模杆和次下层横模杆之间的建筑周围土体模拟层，以此循环完成建筑周围土体模拟层和所有横模杆的布置。

在第二个技术方案中，作为优选的，在横模杆只有一层时，在横模杆的前段下方布置由石蜡材质设置的支架，完成建筑周围土体模拟层的布置后，加热烘烤土体槽使支架融化。

在第二个技术方案中，作为优选的，在步骤2中，

当建筑周围土体沙土为实际建筑施工位置周围取样沙土时，通过压实的方法处理建筑周围土体沙土；

当建筑周围土体沙土为人工沙土时，建筑周围土体模拟层制作前，首先将地基模拟层的顶面铺设塑料薄膜，将呋喃树脂和砂子充分混合后快速填入土体槽，压实呋喃树脂和砂子的混合物，完成建筑周围土体模拟层填充后，拔出横模杆，从横模杆通入足量硬化气体，完成呋喃树脂和砂子混合物的硬化。

使用本发明的有益效果是：

1.本试验设备可以通过土体模拟组件的设置，在土体槽内设置地基模拟层和建筑周围土体模拟层，根据建筑地基和周围土体环境情况对应设置不同组成结构的地基模拟层和建筑周围土体模拟层，以建筑施工地点的土质情况为基础真实模拟建筑是震动发生时建筑周围土体、建筑地基、建筑物和建筑物基础的震后变化，以接近真实的效果模拟建筑在震动过程中的受理情况。

2.本发明还提出土木抗震试验设备的布置方法，其通过分层布置、预埋模杆的方式，即可以完成各个土体层模拟、地基模拟的布置，还可以预留各个震动检测杆的布置空间，最大程度还原建筑模型对应实际施工时的环境条件，为准确实施抗震试验做出最为仿真的准备。

附图说明

图1为本发明土木抗震试验设备的整体示意图。

图2为本发明土木抗震试验设备中，土体模拟组件加装建筑模型后的示意图。

图3为本发明土木抗震试验设备中，垂向震动检测杆的示意图。

图4为本发明土木抗震试验设备中，建筑模型示意图。

图5为本发明土木抗震试验设备布置方法中，布置地基模拟层后的示意图。

图6为本发明土木抗震试验设备布置方法中，布置建筑周围土体模拟层过程中示意图。

图7为本发明土木抗震试验设备布置方法中，布置建筑周围土体模拟层结束后的示意图。

图8为本发明土木抗震试验设备布置方法中，土体模拟组件加建筑模型的示意图。

图9为本发明土木抗震试验设备布置方法中，抽离模杆后的示意图。

附图标记包括：

10-加载机构，11-震动台，12-拉索，20-土体模拟组件，21-土体槽，211-水平插孔，212-竖直插孔，22-衬垫，23-地基模拟层，231-地基层预制孔，24-建筑周围土体模拟层，241-土体层预制孔，25-垂向震动检测杆，251-主杆，2511-结构板，252-旋接头，2521-前端板，2522-限位凸起，253-推杆，2531-仿形片，2532-尾板，254-复位弹簧，255-距离传感器，26-水平震动检测杆，30-建筑模型，31-地上建筑物模型，32-建筑物基础模型，41-纵模杆，42-横模杆。

具体实施方式

为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。

实施例1

如图1-图3所示，本实施例提出一种土木抗震试验设备，包括加载设备，其具有用于提供震动效果的振动台；土体模拟组件20，包括土体槽21和振动传感器组件，土体槽21固定安装在振动台的顶面，土体槽21为顶部敞开的槽体，土体槽21内部的下层具有根据建筑设计实际施工地基情况设置的地基模拟层23；建筑模型30，其包括地上建筑物模型31和建筑物基础模型32，建筑模拟安置在地基模拟层23顶面；在土体槽21内部、地基模拟层23顶面填充建筑周围土体模拟层24，地基模拟层23和/或建筑周围土体模拟层24的内部且临近建筑模型30设有若干个用于检测建筑模型30预埋建筑周围土体模拟层24内部在震动过程中抗震参数的检测装置。

如图1所示，本实施例中，加载机构10和震动台11为现有技术，可以使用常见的任意形式的加载机构10和震动台11。震动台11为加载机构10的加载终端，模拟地震效果。建筑模型30为仿真建筑物模型。

如图4所示，建筑模型30为地上建筑物模型31和建筑物基础模型32可拆卸的分体式模型。地上建筑物模型31和建筑物基础模型32安装完成后可以达到建筑模型30的力学要求。

土体槽21的侧壁具有若干个水平插孔211，建筑周围土体模拟层24的内部设有若干个土体层预制孔241，该土体层预制孔241的两端分别与水平插孔211和建筑物基础模型32相对，检测装置包括水平震动检测杆26，该水平震动检测杆26由土体槽21的外侧从水平插孔211插装至土体层预制孔241，水平震动检测杆26的前端为检测部，水平震动检测杆26的前端与建筑物基础模型32的侧面抵接，水平震动检测杆26用于检测模拟震动产生的横波对建筑物基础模型32的影响。

作为优选的，水平震动检测杆26具有若干层，且水平震动检测杆26垂向布置，本实施例中水平震动检测杆26有2层，每层设置2个水平震动检测杆26。建筑物基础模型32四周，每侧设置2层水平震动检测杆26，2层水平震动检测杆26可以分别对应布置在建筑物基础模型32单侧的四个边角处。如果是圆形的建筑物基础模型32，可以在建筑物基础模型32的四周分别设置一组水平震动检测杆26，每组上下两个水平震动检测杆26。

土体槽21的底壁设有若干个竖直插孔212，地基模拟层23的内部对应建筑物基础模型32底面位置设有若干个地基层预制孔231，且地基层预制孔231的两端分别与竖直插孔212和建筑物基础模型32底面相对，检测装置包括垂向震动检测杆25，该垂向震动检测杆25由土体槽21的底面从竖直插孔212插装至地基模拟层23中，垂向震动检测杆25的前端为检测部，垂向震动检测杆25的前端与建筑物基础模型32的底面抵接，垂向震动检测杆25用于检测模拟震动产生的纵波对建筑物基础模型32的影响。

本实施例，对应建筑物基础模型32底部四个边角处分别设置一个垂向震动检测杆25。

在加载机构10进行震动加载过程中，震动强度逐渐拟合预设数值，在此过程中建筑模型30可以反应出在具有建筑周围土体模拟层24和地基模拟层23的情况下建筑模型30的变化状态，以及建筑周围土体模拟层24对建筑模型30整体力学性能的影响。以仿真现实状态下建筑物的抗震效果和震动后的结构变化。

上述的水平震动检测杆26可以和垂向震动检测杆25可以分别在建筑物基础模型32预埋在建筑周围土体模拟层24的情况下检测建筑周围土体模拟层24的振动情况和形变情况，最大程度的仿真建筑物抗震效果。

如图3所示，垂向震动检测杆25和水平震动检测杆26的结构相同，以垂向震动检测杆25为例，垂向震动检测杆25包括主杆251、旋接头252、推杆253、复位弹簧254和距离传感器255，主杆251和选接头均为管状结构，旋接头252通过螺纹旋接的方式可拆卸的安装在主杆251的前端，且旋接头252安装在主杆251前端后，主杆251和旋接头252的外部连接处平滑过渡，主杆251内部靠近前端位置具有结构板2511，旋接头252的内部具有前端板2521，前端板2521上开设有贯穿前端板2521的安装导向孔，推杆253安装在安装导向孔中并可沿安装导向孔前后滑动，推杆253的前部设置有与建筑物基础模型32检测处外形匹配的仿形片2531，推杆253的后端设有尾板2532，复位弹簧254安装在主杆251内，且复位弹簧254的两端分别抵接结构板2511和尾板2532，旋接头252的内壁设有用于限制推杆253最大复位位置的限位凸起2522，距离传感器255设置在限位凸起2522和前端板2521之间，距离传感器255的检测端朝向尾板2532，以监测尾板2532在主杆251内的滑动长度。

复位弹簧254的作用是弹性的前顶推杆253，使得推杆253前端的仿形片2531始终接触建筑物基础模型32，需要选用压缩行程较大的复位弹簧254，距离传感器255的信号线和供电线可通过主杆251内设置，仅需在结构板2511和尾板2532上对应设置贯通孔即可。主杆251和旋转头的内部连接处也需要平滑过渡，方便形成尾板2532移动的通道，尾板2532移动的过程中平滑无卡滞。对应的，可以在距离传感器255设置的对应处的尾板2532上设置检测片，以检测尾板2532的滑动距离。另外，由于主杆251和旋接头252可拆卸连接，方便维护以及更换内部部件，整体拆装非常方便。

实施例2

如图5-图9所示，本实施例提出一种土木抗震试验设备的布置方法，用于布置如在实施例1中的土木学习的抗震试验设备，包括以下步骤，

如图5所示，步骤1、在空地上放置土体槽21，将纵模杆41由土体槽21下方插入竖直插孔212中，其中纵模杆41的长度为地基模拟层23的预设厚度，将地基模拟沙土材料投入土体槽21，压实地基模拟沙土直至达到地基模拟层23的预设性能和厚度，磨平地基模拟层23的顶面，使地基模拟层23的顶面与纵模杆41的顶端平齐，完成地基模拟层23的布置；

如图6所示，步骤2、将建筑物基础模型32放置在地基模拟层23上，建筑物基础模型32的底面与纵模杆41的顶端相对，横模杆42由土体槽21的外侧由水平插孔211插入到土体槽21中，横模杆42的前端抵接建筑物基础模型32，将建筑周围土体沙土投入土体槽21，处理建筑周围土体沙土直至达到建筑周围土体模拟层24的预设性能和厚度，此时建筑物基础模型32完全埋入建筑周围土体模拟层24内，完成建筑周围土体模拟层24的布置，此时效果如图7所示；

如图8、图9所示，步骤3、拔出纵模杆41，拔出横模杆42，地基模拟层23内形成地基层预制孔231，建筑周围土体模拟层24内形成土体层预制孔241，将垂向震动检测杆25和水平震动检测杆26分别插入到对应的地基层预制孔231和土体层预制孔241中，垂向震动检测杆25和水平震动检测杆26尾部需固定位置，完成垂向震动检测杆25和水平震动检测杆26的布置，此时效果如2所示；

步骤4、将土体槽21移至震动台11，将土体槽21固定至震动台11，在震动台11和土体槽21之间建立拉索12，使震动台11和土体槽21硬连接；将地上建筑物模型31按照模型结构连接至建筑物基础模型32，完成建筑模型30的构建和安装；

步骤5、按照常规试验方法在震动台11设置震动加载检测传感器，在地上建筑物模型31安装形变传感器，完成土木抗震试验设备试验前准备工作。

如建筑周围土体模拟层24的沙土为混有一定水分的沙土，需要在抗震试验开始前定期保养建筑周围土体模拟层24。

实施例3

本实施例以实施例2中的土木抗震试验设备的布置方法为基础，区别在于水平震动检测杆26有多层时，建筑周围土体模拟层24的布置方法。

结合图6和图7所示，作为优选的，如横模杆42需要布置多层时，首先在地基模拟层23顶面和最下层的横模杆42之间的高度构建建筑周围土体模拟层24，放置最下层的横模杆42，然后构建最下层横模杆42和次下层横模杆42之间的建筑周围土体模拟层24，以此循环完成建筑周围土体模拟层24和所有横模杆42的布置。

此种布置方法的优点是在横模杆42会始终保持水平状态，如将多层横模杆42在开始时同时插装到土体槽21中，在压实建筑周围土体模拟层24使用的沙土时，横模杆42会下沉，因此地基层预制孔231无法保持水平。而使用本实施例中的建筑周围土体模拟层24的布置方式，则可以解决这个问题。

实施例4

本实施例与实施例2中的土木抗震试验设备的布置方法相似，区别在于横模杆42只有一层时，更为简便快捷的设置横模杆42，以使横模杆42保持水平。

作为优选的，在横模杆42只有一层时，在横模杆42的前段下方布置由石蜡材质设置的支架，完成建筑周围土体模拟层24的布置后，加热烘烤土体槽21使支架融化。由于石蜡材质的支架占用体积较小，虽然在建筑周围土体模拟层24预留一些小型的空腔，但是不会影响建筑周围土体模拟层24整体的力学性能。

实施例5

本实施例与实施例2中的土木抗震试验设备的布置方法相似，区别在于详细说明了建筑周围土体模拟层24的布置方法。

需要说明的是，在实施例2的步骤2中，处理建筑周围土体沙土时，可以使用物理方式，也可以使用化学的方式。

作为优选的，在步骤2中，当建筑周围土体沙土为实际建筑施工位置周围取样沙土时，通过压实的方法处理建筑周围土体沙土；当建筑周围土体沙土为人工沙土时，建筑周围土体模拟层24制作前，首先将地基模拟层23的顶面铺设塑料薄膜，将呋喃树脂和砂子充分混合后快速填入土体槽21，压实呋喃树脂和砂子的混合物，完成建筑周围土体模拟层24填充后，拔出横模杆42，从横模杆42通入足量硬化气体，完成呋喃树脂和砂子混合物的硬化。

该实施例中，当建筑周围土体沙土为人工沙土时，为了避免呋喃树脂和地基模拟层23的顶面形成粘连，避免地基模拟层23和建筑周围土体模拟层24粘连，需先铺设塑料薄膜，铺设塑料薄膜预留在地基模拟层23和建筑周围土体模拟层24，但塑料薄膜不会影响震动的传递，也不会影响试验结果。

在上述实施例2-实施例5的土木抗震试验设备的布置方法中，可以在纵模杆41和横模杆42外喷涂脱模剂。纵模杆41和横模杆42拔出时，可将纵模杆41和横模杆42通过外漏在土体槽21外的端部通过扭力装置预先旋转，然后方便拖出纵模杆41和横模杆42。另外，土体槽21的底部设置衬垫22，方便操作，同时避免垂向震动检测杆25损坏。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种土木抗震试验设备，其特征在于：包括

加载设备，其具有用于提供震动效果的振动台；

土体模拟组件，包括土体槽和振动传感器组件，所述土体槽固定安装在振动台的顶面，所述土体槽为顶部敞开的槽体，所述土体槽内部的下层具有根据建筑设计实际施工地基情况设置的地基模拟层；

建筑模型，其包括地上建筑物模型和建筑物基础模型，所述建筑模拟安置在地基模拟层顶面；

在所述土体槽内部、地基模拟层顶面填充与建筑实际施工周围土体力学性能匹配的建筑周围土体模拟层，所述地基模拟层和/或建筑周围土体模拟层的内部且临近建筑模型设有若干个用于检测建筑模型预埋建筑周围土体模拟层内部在震动过程中抗震参数的检测装置；

所述建筑模型为地上建筑物模型和建筑物基础模型可拆卸的分体式模型；

所述土体槽的侧壁具有若干个水平插孔，所述建筑周围土体模拟层的内部设有若干个土体层预制孔，该土体层预制孔的两端分别与水平插孔和建筑物基础模型相对，所述检测装置包括水平震动检测杆，该水平震动检测杆由土体槽的外侧从水平插孔插装至土体层预制孔，水平震动检测杆的前端为检测部，水平震动检测杆的前端与所述建筑物基础模型的侧面抵接，水平震动检测杆用于检测模拟震动产生的横波对建筑物基础模型的影响；

所述土体槽的底壁设有若干个竖直插孔，所述地基模拟层的内部对应建筑物基础模型底面位置设有若干个地基层预制孔，且地基层预制孔的两端分别与竖直插孔和建筑物基础模型底面相对，所述检测装置包括垂向震动检测杆，该垂向震动检测杆由土体槽的底面从竖直插孔插装至地基模拟层中，垂向震动检测杆的前端为检测部，垂向震动检测杆的前端与所述建筑物基础模型的底面抵接，垂向震动检测杆用于检测模拟震动产生的纵波对建筑物基础模型的影响；

所述垂向震动检测杆和水平震动检测杆的结构相同，均包括主杆、旋接头、推杆、复位弹簧和距离传感器，所述主杆和选接头均为管状结构，所述旋接头通过螺纹旋接的方式可拆卸的安装在主杆的前端，且旋接头安装在主杆前端后，主杆和旋接头的外部连接处平滑过渡，所述主杆内部靠近前端位置具有结构板，所述旋接头的内部具有前端板，前端板上开设有贯穿前端板的安装导向孔，所述推杆安装在安装导向孔中并可沿安装导向孔前后滑动，所述推杆的前部设置有与建筑物基础模型检测处外形匹配的仿形片，所述推杆的后端设有尾板，所述复位弹簧安装在主杆内，且复位弹簧的两端分别抵接结构板和尾板，所述旋接头的内壁设有用于限制推杆最大复位位置的限位凸起，所述距离传感器设置在限位凸起和前端板之间，距离传感器的检测端朝向尾板，以监测尾板在主杆内的滑动长度。

2.根据权利要求1所述的一种土木抗震试验设备，其特征在于：所述水平震动检测杆具有若干层，且水平震动检测杆垂向布置。

3.一种土木抗震试验设备的布置方法，用于布置如权利要求1所述的土木学习的抗震试验设备，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1、在空地上放置土体槽，将纵模杆由土体槽下方插入竖直插孔中，其中纵模杆的长度为地基模拟层的预设厚度，将地基模拟沙土材料投入土体槽，压实地基模拟沙土直至达到地基模拟层的预设性能和厚度，磨平地基模拟层的顶面，使地基模拟层的顶面与纵模杆的顶端平齐，完成地基模拟层的布置；

步骤2、将建筑物基础模型放置在地基模拟层上，建筑物基础模型的底面与纵模杆的顶端相对，横模杆由土体槽的外侧由水平插孔插入到土体槽中，横模杆的前端抵接建筑物基础模型，将建筑周围土体沙土投入土体槽，处理建筑周围土体沙土直至达到建筑周围土体模拟层的预设性能和厚度，此时建筑物基础模型完全埋入建筑周围土体模拟层内，完成建筑周围土体模拟层的布置；

步骤3、拔出纵模杆，拔出横模杆，地基模拟层内形成地基层预制孔，建筑周围土体模拟层内形成土体层预制孔，将垂向震动检测杆和水平震动检测杆分别插入到对应的地基层预制孔和土体层预制孔中，完成垂向震动检测杆和水平震动检测杆的布置；

步骤4、将土体槽移至震动台，将土体槽固定至震动台，在震动台和土体槽之间建立拉索，使震动台和土体槽硬连接；将地上建筑物模型按照模型结构连接至建筑物基础模型，完成建筑模型的构建和安装；

步骤5、按照常规试验方法在震动台设置震动加载检测传感器，在地上建筑物模型安装形变传感器，完成土木抗震试验设备试验前准备工作。

4.根据权利要求3所述的土木抗震试验设备的布置方法，其特征在于：如横模杆需要布置多层时，首先在地基模拟层顶面和最下层的横模杆之间的高度构建建筑周围土体模拟层，放置最下层的横模杆，然后构建最下层横模杆和次下层横模杆之间的建筑周围土体模拟层，以此循环完成建筑周围土体模拟层和所有横模杆的布置。

5.根据权利要求3所述的土木抗震试验设备的布置方法，其特征在于：在横模杆只有一层时，在横模杆的前段下方布置由石蜡材质设置的支架，完成建筑周围土体模拟层的布置后，加热烘烤土体槽使支架融化。

6.根据权利要求3所述的土木抗震试验设备的布置方法，其特征在于：在步骤2中，

当建筑周围土体沙土为实际建筑施工位置周围取样沙土时，通过压实的方法处理建筑周围土体沙土；

当建筑周围土体沙土为人工沙土时，建筑周围土体模拟层制作前，首先将地基模拟层的顶面铺设塑料薄膜，将呋喃树脂和砂子充分混合后快速填入土体槽，压实呋喃树脂和砂子的混合物，完成建筑周围土体模拟层填充后，拔出横模杆，从横模杆通入足量硬化气体，完成呋喃树脂和砂子混合物的硬化。

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