CN201173884Y - 一种用于地下结构振动台试验的大型层状剪切模型箱装置 - Google Patents

一种用于地下结构振动台试验的大型层状剪切模型箱装置 Download PDF

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吴华勇
史晓军
陈隽
王琴
孟海
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Abstract

本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种用于地下结构振动台试验的大型层状剪切模型箱装置。由钢框架、滚珠、导向滑槽板、侧限板、拉伸臂组成，钢框架自下而上由1－5层封闭钢框架、6－10层非封闭钢框架、10－16层封闭钢框架叠合而成，封闭钢框架为中部空心的矩形结构，非封闭钢框架为中部空心，且其中两个相对的面开有贯通槽的矩形结构，每块封闭钢框架或非封闭钢框架上固定有导向滑槽板，导向滑槽板上设有两条相互垂直且独立的横向滑槽与纵向滑槽，横向滑槽与纵向滑槽内均设有滚珠，非闭钢框架的贯通槽处设有拉伸臂，侧限板位于横向箱壁或纵向箱壁的外侧。本实用新型具有构造简单、制作、安装和应用方便的特点。

Description

一种用于地下结构振动台试验的大型层状剪切模型箱装置
技术领域
本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种用于地下结构振动台试验的大型层状剪切模型箱装置。
背景技术
在进行地下结构大型振动台试验时，往往需要将土体盛放在一种称为模型箱的容器中。为了消除人工边界效应，将模型箱设计成在地震作用下能够自由层状剪切变形，这样的模型箱被称为层状剪切模型箱。但是，这种模型箱只能满足单一振动台试验的需要。对于目前逐步开展起来的振动台阵试验，尚未有能满足这种试验功能所需要的模型箱。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于地下结构振动台试验的大型层状剪切模型箱装置。
本实用新型提出的用于地下结构振动台试验的大型层状剪切模型箱装置，由钢框架、滚珠3、导向滑槽板4、侧限板7、拉伸臂8、侧限板11组成，其中，钢框架自下而上由1-5层封闭钢框架1、6-10层非封闭钢框架2、10-16层封闭钢框架1叠合而成；封闭钢框架1采用矩形截面型钢，非封闭钢框架2由矩形截面型钢的两个短边型钢被截断形成；每块封闭钢框架1或非封闭钢框架2上固定有导向滑槽板4，导向滑槽板4上设有两条相互垂直且独立的横向滑槽5与纵向滑槽6，横向滑槽5与纵向滑槽6内均设有滚珠3，非闭钢框架2的截断处设有拉伸臂8，侧限板7位于横向箱壁的外侧，侧限板11位于纵向箱壁的外侧。
本实用新型中，16层钢框架可以对内部土体提供有效约束，钢框架的层与层之间通过滚珠3支撑，滚珠3放置在导向滑槽板4的滑槽内，从而可以保证框架之间产生定向的水平滑动。导向滑槽板4上有相互垂直且独立的两个方向，若将滚珠3统一放置在另一方向的滑槽，钢框架即可产生该方向上的水平滑动。在模型箱振动方向的两个外侧壁上分别安装两块侧限板，可以保证模型箱的钢框架在振动过程中不会发生倾倒或脱落。
在模型箱进行横向试验时，在四层断开的钢框架上安装了拉伸臂8，保证了框架断开处对土体的有效约束。
本实用新型不仅可以满足大型振动台阵试验的需要，又可以满足单个振动台试验的需求，而且其双向变形特点使其具有更为广泛地用途。同时，本发明具有构造简单、制作、安装和应用方便的特点。大型模型箱，其具备的功能为：(1)能够在两个振动台组成的台阵上使用；(2)能够产生水平层间变形；(3)能够分别在两个相互独立且垂直的方向上满足功能(1)和(2)。
附图说明
图1为满足纵向振动试验的模型箱正立面图示。
图2为满足纵向振动时侧立面图示。
图3为满足横向振动试验的模型箱正立面图示。
图4为满足横向振动试验的模型箱侧产面图示。
图5为导向滑槽板4的结构图示。
图中标号：1为封闭钢框架，2为非封闭钢框架，3为滚珠，4为导向滑槽板，5为纵向滑槽，6为横向滑槽，7为横向侧限板，8为拉伸臂，9为螺孔，10为螺栓，11为纵向侧限板。
具体实施方式
下面结合附图通过实施例进一步说明本实用新型。
实施例1：钢框架自上而上由6层封闭钢框架1、4层非封闭钢框架2、6层封闭钢框架1叠合而成，钢框架的尺寸为：长×宽×高为3200mm×2000mm×1920mm。封闭钢框架1为中部空心的矩形结构，非封闭钢框架2为中部空心，且其中两个相对的面开有贯通槽的矩形结构，每块封闭钢框架1或非封闭钢框架2上均固定有导向滑槽板4，导向滑槽板4的尺寸为：长×宽×高为130mm×100mm×110mm。导向滑槽板4上设有两条相互垂直且独立的横向滑槽5与纵向滑槽6，横向滑槽5和纵向滑槽6的长度均为70mm，横向滑槽5与纵向滑槽6内均设有滚珠3，非闭钢框架2的贯通槽处设有拉伸臂8，侧限板7位于横向箱壁的外侧，侧限板11位于纵向箱壁的外侧。
在进行纵向试验时，先将滚珠3放置在底层封闭钢框架1或非封闭钢框架2上同方向的纵向导向滑槽5内，再把上一层封闭钢框架1或非封闭钢框架2放置在滚珠3上，要求滚珠3置于上下层封闭钢框架1或非封闭钢框架2同位置的导向滑槽4内；框架1和2安装完毕后，用螺栓10把横向侧限板7安装在两个纵向箱壁外侧。
在进行横向试验时，先将滚珠3放置在底层框架1或2上同方向的横向导向滑槽6内，再把上一层封闭钢框架1或非封闭钢框架2放置在滚珠3上，要求滚珠3置于上下层框架同位置的导向滑槽6内；在安装非封闭框架2时，把拉伸臂8通过螺栓10拧入螺孔9内，固定在非封闭框架2的开口处；封闭钢框架1和非封闭钢框架2安装完毕后，用螺栓10把纵向侧限板11安装在两个横向箱壁外侧。
装配时应注意：在滑槽5或6内放入适量润滑油以减小滚珠3与滑槽5或6的摩擦。

Claims (1)

1、一种用于地下结构振动台试验的大型层状剪切模型箱装置，由钢框架、滚珠(3)、导向滑槽板(4)、侧限板(7)、拉伸臂(8)、侧限板(11)组成，其特征在于钢框架自下而上由1-5层封闭钢框架(1)、6-10层非封闭钢框架(2)、10-16层封闭钢框架(1)叠合而成；封闭钢框架(1)采用矩形截面型钢，非封闭钢框架(2)由矩形截面型钢的两个短边型钢被截断形成；每块封闭钢框架(1)或非封闭钢框架(2)上固定有导向滑槽板(4)，导向滑槽板(4)上设有两条相互垂直且独立的横向滑槽(5)与纵向滑槽(6)，横向滑槽(5)与纵向滑槽(6)内均设有滚珠(3)，非闭钢框架(2)的截断处设有拉伸臂(8)，侧限板(7)位于横向箱壁的外侧，侧限板(11)位于纵向箱壁的外侧。
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