CN205263088U - 一种可加载的平面相似模拟试验系统 - Google Patents
一种可加载的平面相似模拟试验系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205263088U CN205263088U CN201620004358.6U CN201620004358U CN205263088U CN 205263088 U CN205263088 U CN 205263088U CN 201620004358 U CN201620004358 U CN 201620004358U CN 205263088 U CN205263088 U CN 205263088U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- increased pressure
- pressure board
- hydraulic jack
- fixed
- side shield
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种可加载的平面相似模拟试验系统。其技术方案是：上横梁(1)、下横梁(10)、左立柱(11)和右立柱(4)连接成矩形框架，左立柱(11)和右立柱(4)的内侧翼板对称地固定有两条角钢(5)，矩形框架前后两侧的角钢(5)对应的固定有前侧挡板(9)和后侧挡板(8)。第一液压千斤顶(2)竖直地固定在上横梁(1)的下平面，第一液压千斤顶(2)的伸出端固定有上加压板(3)；第二液压千斤顶(6)水平地固定在右立柱(4)的内侧面，第二液压千斤顶(6)的伸出端固定有右加压板(7)。上加压板(3)的左端和右加压板(7)的下端分别装有第一滚轮(12)和第二滚轮(13)。本实用新型具有结构简单、成本低、操作性强、能实现可控加载的特点，适用于地下岩体工程的相似模拟试验研究。
Description
技术领域
本实用新型属于相似模拟试验系统。具体涉及一种可加载的平面相似模拟试验系统。
背景技术
随着社会生产的不断发展，地下岩土工程所提出的问题日益复杂和繁琐。无论是矿产资源开发还是地下交通建设，单纯用数学方法很难得到精确的解析解，人们不得不通过实验的方法以探求靠理论知识无法研究的复杂现象的规律性。同时，由于地下岩土工程庞大，一般具有不可复制性，因此相似模拟试验是很有效的研究手段。目前，广泛采用的是简单平面二维相似模拟试验装置，该类装置虽结构简单、成本低、观测直观和操作方便，但不能实现竖直和水平两个方向的可控加压，不能模拟实际地下岩体工程中存在的竖直和水平方向的应力，因此相似模拟的效果较差。目前虽然出现了部分可加压相似模拟试验装置，但结构复杂、成本较高，操作较为不便。
发明内容
本实用新型旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种结构简单、成本低、操作性强、能实现竖直和水平方向的可加载的平面相似模拟试验系统。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：所述的可加载的平面相似模拟试验系统由框架和加载装置组成。
框架的结构是：上横梁、下横梁、左立柱和右立柱连接成矩形框架，矩形框架均为H型钢。左立柱和右立柱的内侧翼板对称地固定有两条角钢，两条角钢的一条边对称地固定在各自内侧翼板的腹板两侧，两条角钢的另一条边对称地加工有螺栓孔，所述的另一条边与各自对应的内侧翼板的边缘平齐，两条角钢的下端位于下横梁的上平面，两条角钢的上端与第一液压千斤顶在初始位置时的伸出端为同一水平面。前侧挡板和后侧挡板通过螺栓与所述矩形框架两侧的角钢对应连接。
加载装置由竖直加载部分和水平加载部分组成，竖直加载部分是：两个第一液压千斤顶竖直地固定在上横梁的下平面，两个第一液压千斤顶的伸出端固定有上加压板，上加压板的左端装有第一滚轮，第一滚轮与左立柱的内侧面相接触，两个第一液压千斤顶的伸出端对称地位于上加压板的两个四等分点处。水平加载部分是：两个第二液压千斤顶水平地固定在右立柱的内侧面，两个第二液压千斤顶的伸出端固定有右加压板，右加压板的下端装有第二滚轮，第二滚轮与下横梁的上平面相接触，第二液压千斤顶的伸出端对称地位于右加压板的两个四等分点处。
上加压板的长度为第二液压千斤顶在最大行程时右加压板与左立柱的内侧面间的距离，右加压板的长度为第一液压千斤顶在最大行程时上加压板与下横梁的上平面间的距离。上加压板和右加压板的宽度相等，所述宽度小于矩形框架的前侧挡板和后侧挡板内侧面间的距离，两者差为5~8mm。上加压板、右加压板、下横梁、左立柱、前侧挡板和后侧挡板围成相似模型浇筑区域。
所述前侧挡板和后侧挡板为槽钢。
本实用新型的使用方法是：
步骤一、第一液压千斤顶和第二液压千斤顶位于初始位置时，先安装全部后侧挡板和3~5根前侧挡板，构成第一阶段的相似模型浇筑区域，向第一阶段的相似模型浇筑区域浇筑混凝土；再安装3~5根前侧挡板，构成第二阶段的相似模型浇筑区域，向第二阶段的相似模型浇筑区域浇筑混凝土；……；直至安装的前侧挡板与后侧挡板平齐，构成整个的相似模型浇筑区域，向整个的相似模型浇筑区域浇筑混凝土。
在浇筑混凝土的过程中预埋应力盒。养护。
步骤二、养护后，开启第一液压千斤顶和第二液压千斤顶，对相似模型加载。在载荷不变的条件下，再开挖相似模型，在开挖区域周围粘贴压电薄膜传感器。然后通过压电薄膜传感器和预埋的应力盒采集的相似模型在试验过程中的受力数据，分析相似模型的受力情况。
由于采用上述技术方案，本实用新型与现有技术相比具有如下积极效果：
本实用新型的框架由H型钢、槽钢和角钢组成，加载装置仅由两对液压千斤顶和对应的加压板组成，结构简单，制造成本低。同时，相似模型浇筑区域较小，相似模型的制造成本较低。
本实用新型在深部岩土工程相似模拟时，通过相似模型竖直加载方式能有效模拟自重地应力，避免为实现自重地应力的模拟而构建大尺寸的相似模型。因此，本实用新型的相似模型浇筑区域较小，浇筑过程更加简单可控。相似模型浇筑区域上方的上加压板和右侧的右加压板可实现一定行程的移动。因此，本实用新型的操作性强。
本实用新型的竖直加载部分的第一液压千斤顶和水平加载部分的第二液压千斤顶各有一套液压控制回路，可分别执行，实现了竖直和水平两个方向的可控加载，能对实际岩土工程中竖直地应力和水平地应力进行有效模拟。
因此，本实用新型具有结构简单、成本低、操作性强、能实现竖直和水平方向可控加载的特点，适用于地下岩土工程的相似模拟试验研究。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视示意图；
图3为图1的B-B向剖视示意图；
图4为图1的C-C向剖视示意图；
图5为图1中Ⅰ的局部放大示意图；
图6为图2中Ⅱ的局部放大示意图；
图7为图4中Ⅲ的局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步描述，并非对本实用新型保护范围的限定。
实施例1
一种可加载的平面相似模拟试验系统。如图1、图2、图3和图4所示，所述的可加载的平面相似模拟试验系统由框架和加载装置组成。
框架的结构如图1、图2、图3和图4所示：上横梁1、下横梁10、左立柱11和右立柱4连接成矩形框架，矩形框架均为H型钢。左立柱11和右立柱4的内侧翼板对称地固定有两条角钢5，如图7所示，两条角钢5的一条边对称地固定在各自内侧翼板的腹板两侧，两条角钢5的另一条边对称地加工有螺栓孔，所述的另一条边与各自对应的内侧翼板的边缘平齐。如图1所示，两条角钢5的下端位于下横梁10的上平面，两条角钢5的上端与第一液压千斤顶2在初始位置时的伸出端为同一水平面。前侧挡板9和后侧挡板8通过螺栓与所述矩形框架两侧的角钢5对应连接。
如图1所示，加载装置由竖直加载部分和水平加载部分组成，竖直加载部分是：两个第一液压千斤顶2竖直地固定在上横梁1的下平面，两个第一液压千斤顶2的伸出端固定有上加压板3，如图1和图5所示，上加压板3的左端装有第一滚轮12，第一滚轮12与左立柱11的内侧面相接触，两个第一液压千斤顶2的伸出端对称地位于上加压板3的两个四等分点处。水平加载部分如图1、图3和图6所示：两个第二液压千斤顶6水平地固定在右立柱4的内侧面，两个第二液压千斤顶6的伸出端固定有右加压板7，右加压板7的下端装有第二滚轮13，第二滚轮13与下横梁10的上平面相接触，第二液压千斤顶6的伸出端对称地位于右加压板7的两个四等分点处。
如图1所示，上加压板3的长度为第二液压千斤顶6在最大行程时右加压板7与左立柱11的内侧面间的距离，右加压板7的长度为第一液压千斤顶2在最大行程时上加压板3与下横梁10的上平面间的距离。上加压板3和右加压板7的宽度相等。如图6所示，所述宽度小于矩形框架的前侧挡板9和后侧挡板8内侧面间的距离，两者差为5~6mm。如图1所示，上加压板3、右加压板7、下横梁10、左立柱11、前侧挡板9和后侧挡板8围成相似模型浇筑区域。
所述前侧挡板9和后侧挡板8为槽钢。
本实施例的使用方法是：
步骤一、第一液压千斤顶2和第二液压千斤顶6位于初始位置时，先安装全部后侧挡板8和3~5根前侧挡板9，构成第一阶段的相似模型浇筑区域，向第一阶段的相似模型浇筑区域浇筑混凝土；再安装3~5根前侧挡板9，构成第二阶段的相似模型浇筑区域，向第二阶段的相似模型浇筑区域浇筑混凝土；……；直至安装的前侧挡板9与后侧挡板8平齐，构成整个的相似模型浇筑区域，向整个的相似模型浇筑区域浇筑混凝土。
在浇筑混凝土的过程中预埋应力盒。养护。
步骤二、养护后，开启第一液压千斤顶2和第二液压千斤顶6，对相似模型加载。在载荷不变的条件下，再开挖相似模型，在开挖区域周围粘贴压电薄膜传感器。然后通过压电薄膜传感器和预埋的应力盒采集的相似模型在试验过程中的受力数据，分析相似模型的受力情况。
实施例2
一种可加载的平面相似模拟试验系统。除下述技术参数外，其余同实施例1：
所述上加压板3和右加压板7的宽度相等，所述宽度小于矩形框架前后两侧的前侧挡板9和后侧挡板8之间的距离，两者差为6~8mm。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
本具体实施方式的框架由H型钢、槽钢和角钢5组成，加载装置仅由两对液压千斤顶和对应的加压板组成，结构简单，制造成本低。同时，相似模型浇筑区域较小，相似模型的制造成本较低。
本具体实施方式在深部岩土工程相似模拟时，通过相似模型竖直加载方式能有效模拟自重地应力，避免为实现自重地应力的模拟而构建大尺寸的相似模型。因此，本具体实施方式的相似模型浇筑区域较小，浇筑过程更加简单可控。相似模型浇筑区域上方的上加压板3和右侧的右加压板7可实现一定行程的移动。因此，本具体实施方式的操作性强。
本具体实施方式的竖直加载部分的第一液压千斤顶2和水平加载部分的第二液压千斤顶6各有一套液压控制回路，可分别执行，实现了竖直和水平两个方向的可控加载，能对实际岩土工程中竖直地应力和水平地应力进行有效模拟。
因此，本具体实施方式具有结构简单、成本低、操作性强、能实现竖直和水平方向可控加载的特点，适用于地下岩土工程的相似模拟试验研究。
Claims (2)
1.一种可加载的平面相似模拟试验系统，其特征在于所述的可加载的平面相似模拟试验系统由框架和加载装置组成；
框架的结构是：上横梁(1)、下横梁(10)、左立柱(11)和右立柱(4)连接成矩形框架，矩形框架均为H型钢；左立柱(11)和右立柱(4)的内侧翼板对称地固定有两条角钢(5)，两条角钢(5)的一条边对称地固定在各自内侧翼板的腹板两侧，两条角钢(5)的另一条边对称地加工有螺栓孔，所述的另一条边与各自对应的内侧翼板的边缘平齐，两条角钢(5)的下端位于下横梁(10)的上平面，两条角钢(5)的上端与第一液压千斤顶(2)在初始位置时的伸出端为同一水平面；前侧挡板(9)和后侧挡板(8)通过螺栓与所述矩形框架两侧的角钢(5)对应连接；
加载装置由竖直加载部分和水平加载部分组成，竖直加载部分是：两个第一液压千斤顶(2)竖直地固定在上横梁(1)的下平面，两个第一液压千斤顶(2)的伸出端固定有上加压板(3)，上加压板(3)的左端装有第一滚轮(12)，第一滚轮(12)与左立柱(11)的内侧面相接触，两个第一液压千斤顶(2)的伸出端对称地位于上加压板(3)的两个四等分点处；水平加载部分是：两个第二液压千斤顶(6)水平地固定在右立柱(4)的内侧面，两个第二液压千斤顶(6)的伸出端固定有右加压板(7)，右加压板(7)的下端装有第二滚轮(13)，第二滚轮(13)与下横梁(10)的上平面相接触，第二液压千斤顶(6)的伸出端对称地位于右加压板(7)的两个四等分点处；
上加压板(3)的长度为第二液压千斤顶(6)在最大行程时右加压板(7)与左立柱(11)的内侧面间的距离，右加压板(7)的长度为第一液压千斤顶(2)在最大行程时上加压板(3)与下横梁(10)的上平面间的距离；上加压板(3)和右加压板(7)的宽度相等，所述宽度小于矩形框架的前侧挡板(9)和后侧挡板(8)内侧面间的距离，两者差为5~8mm；上加压板(3)、右加压板(7)、下横梁(10)、左立柱(11)、前侧挡板(9)和后侧挡板(8)围成相似模型浇筑区域。
2.根据权利要求1所述的可加载的平面相似模拟试验系统，其特征在于所述前侧挡板(9)和后侧挡板(8)为槽钢。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620004358.6U CN205263088U (zh) | 2016-01-06 | 2016-01-06 | 一种可加载的平面相似模拟试验系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620004358.6U CN205263088U (zh) | 2016-01-06 | 2016-01-06 | 一种可加载的平面相似模拟试验系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205263088U true CN205263088U (zh) | 2016-05-25 |
Family
ID=56004610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620004358.6U Withdrawn - After Issue CN205263088U (zh) | 2016-01-06 | 2016-01-06 | 一种可加载的平面相似模拟试验系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205263088U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105651965A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-06-08 | 武汉科技大学 | 一种可加载相似模拟试验装置及其使用方法 |
| CN106290783A (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-04 | 湖南科技大学 | 卧式多角度矿山开采平面相似模拟实验装置及实验方法 |
| CN112857939A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-05-28 | 防灾科技学院 | 一种走滑断裂物理模拟装置 |
-
2016
- 2016-01-06 CN CN201620004358.6U patent/CN205263088U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105651965A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-06-08 | 武汉科技大学 | 一种可加载相似模拟试验装置及其使用方法 |
| CN106290783A (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-04 | 湖南科技大学 | 卧式多角度矿山开采平面相似模拟实验装置及实验方法 |
| CN106290783B (zh) * | 2016-07-29 | 2018-11-23 | 湖南科技大学 | 卧式多角度矿山开采平面相似模拟实验装置及实验方法 |
| CN112857939A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-05-28 | 防灾科技学院 | 一种走滑断裂物理模拟装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105651965B (zh) | 一种可加载相似模拟试验装置及其使用方法 | |
| CN105738216B (zh) | 用于高地应力-高渗压下隧道突水模型试验系统及其方法 | |
| CN203502301U (zh) | 一种用于巷道围岩变形的相似模拟材料实验设备 | |
| CN205263088U (zh) | 一种可加载的平面相似模拟试验系统 | |
| CN205176016U (zh) | 可调倾角的相似模拟实验装置 | |
| CN102446447B (zh) | 深部矿井建设工程三维模型试验系统 | |
| CN202994353U (zh) | 隧道三维应力场模拟系统 | |
| CN203365427U (zh) | 可视相似模拟实验台 | |
| CN105092816A (zh) | 一种三维多煤层开采相似材料模型实验系统 | |
| CN104237462B (zh) | 一种急倾斜煤层矸石充填试验装置及试验方法 | |
| CN204904693U (zh) | 一种可加压走滑断层错动模拟装置 | |
| CN104502201A (zh) | 用于测试岩质边坡稳定的地质力学模型试验装置 | |
| CN103454103B (zh) | 用于岩土工程大型立体综合模拟试验台的加载装置 | |
| CN104897467A (zh) | 真三轴加卸载岩石应力松弛试验装置及试验方法 | |
| CN209486096U (zh) | 一种模拟地面不均匀沉降模型试验箱 | |
| CN204359659U (zh) | 一种流固耦合相似模拟实验平台 | |
| CN204703309U (zh) | 一种装配式外墙大板与主体结构的连接件 | |
| CN203745218U (zh) | 一种隧道管棚施工法模拟开挖装置 | |
| CN201266124Y (zh) | 带滑动墙的自平衡式真三维加载模型试验台架 | |
| CN204027935U (zh) | 一种地下洞室相似模拟试验装置 | |
| CN101042391B (zh) | 带有导向架的岩土工程物理模拟多功能试验装置 | |
| CN105649250A (zh) | 介于梁板体系与无梁楼盖体系之间的结构体系及其构建方法 | |
| CN211085907U (zh) | 一种装配式可移动岩土试验模型箱 | |
| CN103759962A (zh) | 一种大型隧道模拟加载实验平台设备 | |
| CN109443933B (zh) | 一种固定桥台变位与减小摩擦的试验装置及其工作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20160525 Effective date of abandoning: 20171003 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |