CN203024998U - 一种原位人工模拟逆断层运动的加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种原位人工模拟逆断层运动的加载装置，包括反力装置（1），所述的反力装置（1）包括反力台座（4）、水平反力墙（5）和竖向反力墙（6），竖向运动装置（2）的加载托板（7）和加载分配梁（8）分别置于反力台座（4）和竖向反力墙（6）上且两者之间通过垂直设置的拉索（9）固定相连，加载分配梁（8）的两端与竖向反力墙（6）之间分别设置垂直千斤顶（10）；水平运动装置（3）的加载推板（11）垂直置于加载托板（7）之上，加载推板（11）的一侧设有与其相连的滑动装置（12），在滑动装置（12）和水平反力墙（5）之间水平设置水平千斤顶（13）。本实用新型的加载装置无预加断缝、无土体边界且断裂真实。

Description

一种原位人工模拟逆断层运动的加载装置

技术领域

 本实用新型涉及一种原位试验的加载装置，更具体地说，涉及一种在原位试验场地实现人工模拟逆断层运动的试验加载装置，主要用于跨越断层工程物的原位性能试验。

背景技术

断层运动是造成工程结构地震破坏的重要原因之一，而埋地管线等工程是无法避免穿（跨）越活动断层的。采用试验手段研究穿（跨）越断层工程结构的性态及破坏机理时大多为模型试验，在实验室中进行。模型试验不可避免地带来尺寸效应、边界条件误差等问题，不能很好地反映穿（跨）越断层工程结构的断层响应行为。原位试验可以较好地克服模型试验的不足，但在原位场地人工实现对断层运动的模拟存在困难。国内外现有技术中，尚无能够较好地在原位场地实现人工模拟断层运动的试验加载装置，导致结构原位断层试验很难开展。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供了一种用于在原位场地模拟断层运动的试验加载装置的方案，其目的在于解决由于无法在原位试验场地实现断层运动模拟，从而导致工程结构原位断层试验难以实施的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种原位人工模拟逆断层运动的加载装置，包括反力装置、竖向运动装置和水平运动装置，其特征在于所述的反力装置包括反力台座、垂直设置在反力台座上的水平反力墙和竖向反力墙，竖向运动装置的加载托板和加载分配梁分别置于反力台座和竖向反力墙上且两者之间通过垂直设置的拉索固定相连，加载分配梁的两端与竖向反力墙之间分别设置垂直千斤顶；水平运动装置的加载推板垂直置于加载托板之上，加载推板的一侧设有与其相连的滑动装置，在滑动装置和水平反力墙之间水平设置水平千斤顶。

所述的竖向反力墙分别位于反力台座的两侧。

所述水平运动装置的滑动装置包括滑轨、滚轴和滑移钢板，所述的滚轴放置在滑移钢板的轴槽内，滑移钢板的轴槽嵌置在滑轨内并与滑轨活动相连，所述的滑轨焊接在加载推板的侧面上。

所述水平反力墙的侧壁上设有预埋钢板，所述水平千斤顶的底座放置在预埋钢板上。

所述竖向反力墙的顶端设有预埋钢板，所述垂直千斤顶的底座放置在预埋钢板上。

所述反力台座的底部设有防滑移的基础梁，所述的基础梁与反力台座、水平反力墙和竖向反力墙一体浇筑成型。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型通过水平运动装置和竖向运动装置的设置作为断层发震基岩及土体远端边界条件，垂直千斤顶和水平千斤顶实现了断层的竖向位错量和水平位错量，具有无预加断缝，无土体边界且断裂真实的特点。

本实用新型的加载装置结构简单、生产成本低、组装方便且易于操作，可重复使用；分别采用垂直和水平千斤顶实现断层的竖向和水平位错分量，可广泛适用于人工模拟断层作用的原位试验研究。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为本实用新型的反力装置结构示意图；

附图3为本实用新型竖向运动装置的传力机构示意图；

附图4为本实用新型水平运动装置的传力机构示意图；

附图5为本实用新型水平运动装置的传力机构放置在加载托板上的结构示意图；

附图6为本实用新型的滑动装置滑动部分结构示意图。

其中：1—反力装置；2—竖向运动装置；3—水平运动装置；4—反力台座；5—水平反力墙；6—竖向反力墙；7—加载托板；8—加载分配梁；9—拉锁；10—垂直千斤顶；11—加载推板；12—滑动装置；13—水平千斤顶；14—基础梁；15—滑轨；16—滚轴；17—滑移钢板；18—预埋钢板。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-6所示：一种跨断层埋地管线试验逆断层加载装置，包括反力装置1，该反力装置1包括一体浇筑成型的反力台座4、水平反力墙5、竖向反力墙6和基础梁14，其中竖向反力墙5和水平反力墙6亦可采用竖向反力架和水平反力架，两道竖向反力墙6分别位于水平反力墙5的两侧且竖向反力墙6和水平反力墙5呈“匚”形垂直设置在反力台座4的上表面上，基础梁14位于反力台座4的底部用于防止反力装置1在使用过程中产生滑移，另外在竖向反力墙6的顶端和水平反力墙5的侧壁上还分别埋设有预埋钢板18，预埋钢板18在反力装置1浇筑成型时埋设。反力装置1内还设有竖向运动装置2和水平运动装置3作为逆断层发震基岩及土体远端边界条件，竖向运动装置2包括加载托板7、加载分配梁8、拉锁9和垂直千斤顶10，上下平行设置的加载分配梁8和加载托板7之间通过竖向设置的拉索9固定相连且加载托板7、加载分配梁8和拉索9构成竖向运动装置2的传力机构，垂直千斤顶10的底座设置在竖向反力墙6顶部预先埋设的预埋钢板18上且垂直千斤顶10的顶端与加载分配梁8接触相连对竖向运动装置2进行加载定位，在加载分配梁8与竖向反力墙6之间设置的垂直千斤顶10实现断层的竖向位错分量；水平运动装置3包括加载推板11、滑动装置12和水平千斤顶13，其中加载推板11、滑动装置12构成水平运动装置3的传力机构，滑动装置12包括滑轨15、滚轴16和滑移钢板17，其中滚轴16放置在滑移钢板17的轴槽内，滑移钢板17的轴槽嵌置在滑轨15内并与滑轨15活动相连，滑轨15焊接在加载推板11的侧面上，水平运动装置3的加载推板11竖直放置在加载托板7上，水平设置的水平千斤顶13设置在滑移钢板17与水平反力墙5之间，其中水平千斤顶13的底座放置在水平反力墙5侧壁上预先埋设的预埋钢板18上，水平千斤顶13的顶端与滑移钢板17的侧壁接触相连对水平运动装置3进行加载定位，从而实现断层的水平位错分量。

本实用新型通过竖向运动装置2和水平运动装置3的设置作为断层发震基岩及土体远端边界条件，垂直千斤顶10和水平千斤顶13分别实现了人工断层的竖向位错分量和水平位错分类量，具有无预加断缝，无土体边界且断裂真实的特点；并且该加载装置结构简单、生产成本低、组装方便且易于操作，可重复使用，可广泛适用于人工模拟断层作用的原位试验研究。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种原位人工模拟逆断层运动的加载装置，包括反力装置（1）、竖向运动装置（2）和水平运动装置（3），其特征在于所述的反力装置（1）包括反力台座（4）、垂直设置在反力台座（4）上的水平反力墙（5）和竖向反力墙（6），竖向运动装置（2）的加载托板（7）和加载分配梁（8）分别置于反力台座（4）和竖向反力墙（6）上且两者之间通过垂直设置的拉索（9）固定相连，加载分配梁（8）的两端与竖向反力墙（6）之间分别设置垂直千斤顶（10）；水平运动装置（3）的加载推板（11）垂直置于加载托板（7）之上，加载推板（11）的一侧设有与其相连的滑动装置（12），在滑动装置（12）和水平反力墙（5）之间水平设置水平千斤顶（13）。

2.根据权利要求1所述的原位人工模拟逆断层运动的加载装置，其特征在于所述的竖向反力墙（6）分别位于反力台座（4）的两侧。

3.根据权利要求1或2所述的原位人工模拟逆断层运动的加载装置，其特征在于所述水平运动装置（3）的滑动装置（12）包括滑轨（15）、滚轴（16）和滑移钢板（17），所述的滚轴（16）放置在滑移钢板（17）的轴槽内，滑移钢板（17）的轴槽嵌置在滑轨（15）内并与滑轨（15）活动相连，所述的滑轨（15）焊接在加载推板（11）的侧面上。

4.根据权利要求1或2所述的原位人工模拟逆断层运动的加载装置，其特征在于所述水平反力墙（5）的侧壁上设有预埋钢板（18），所述水平千斤顶（13）的底座放置在预埋钢板（18）上。

5.根据权利要求1或2所述的原位人工模拟逆断层运动的加载装置，其特征在于所述竖向反力墙（6）的顶端设有预埋钢板（18），所述垂直千斤顶（10）的底座放置在预埋钢板（18）上。

6.根据权利要求1所述的原位人工模拟逆断层运动的加载装置，其特征在于所述反力台座（4）的底部设有防滑移的基础梁（14），所述的基础梁（14）与反力台座（4）、水平反力墙（5）和竖向反力墙（6）一体浇筑成型。

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