CN210482268U - 一种双向层状剪切型土箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双向层状剪切型土箱，包括刚性底座，所述刚性底座的上表面自下往上依次层叠有若干层框架，以形成土箱侧壁，上下两相邻框架之间均设置有若干个牛眼轴承，且牛眼轴承安装在其中一相邻框架上，另一相邻框架上设有用以牛眼轴承的滚珠嵌入滚动的弧形凹槽。该双向层状剪切型土箱的结构简单，由于牛眼轴承为万向轴承，形成可以自由滑动的支承点，使框架沿平面外任意方向转动，弧形凹槽对框架层提供限位保护作用不会限制横向变形，以更好的模拟原场土在地震作用下的剪切变形。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种双向层状剪切型土箱。
背景技术
在土-结构振动台试验中，需要用试验土箱来装模型土，模型土将会受到土箱边界的挤压，但是在实际环境中，地基土是无限边界的自由场，土体边界没有受到约束。为了能更好的模拟原场土在地震作用下的剪切变形，减小“模型箱效应”，通常将模型土箱设计成能发生剪切变形的层状土箱。
国内已有层状剪切土箱为了让不同层框架移动，多是采用在每层框架纵向两侧焊接V形凹槽后放置钢珠的方法，V形凹槽在一定程度上会限制滚珠沿横向移动，此类土箱多为沿纵向激振的单向层状剪切土箱，模拟效果差。
实用新型内容
鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双向层状剪切型土箱，不仅结构简单，而且便捷高效。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种双向层状剪切型土箱，包括刚性底座，所述刚性底座的上表面自下往上依次层叠有若干层框架，以形成土箱侧壁，上下两相邻框架之间均设置有若干个牛眼轴承，且牛眼轴承安装在其中一相邻框架上，另一相邻框架上设有用以牛眼轴承的滚珠嵌入滚动的弧形凹槽。
优选的，所述框架的形状均为矩形，由四根方钢管焊接而成。
优选的，上下两相邻框架中，牛眼轴承均安装在下根的相邻框架上表面，弧形凹槽均设置在上根的相邻框架下表面，弧形凹槽均朝下弯曲。
优选的，除最顶部的框架外，其余框架的四周上表面均设有若干个用以安装牛眼轴承的圆孔。
优选的，若干层框架的宽边外壁上均设置有连接机构，连接机构均包括若干根竖直的圆钢管，若干根圆钢管均沿框架的宽边均布，其中一部分圆钢管均自下往上与奇数层框架的宽边外壁螺接，将奇数层框架连接为整体，另一部分圆钢管均自下往上与偶数层框架的宽边外壁螺接，将偶数层框架连接为整体。
优选的，框架的宽边外壁上经螺钉螺接有“Ω”形的箍板，圆钢管沿箍板的中部通孔穿过，奇数层框架与偶数层框架分别经箍板与对应的圆钢管固连为整体。
优选的，土箱在一宽边的底部设有用以土壤装卸的洞口。
优选的，若干层框架的长边外壁上均设置有约束机构，约束机构均包括两根底部固设在刚性底座上的立柱，所述立柱自下往上均同轴均布有若干个轴承，轴承的外圈均与框架的长边外壁接触，同长侧相邻的立柱之间经“X”形的斜撑连接为一体。
优选的，同宽侧相邻的立柱顶端之间均经沿框架宽度方向延伸的横梁螺接为一体。
优选的，所述横梁的两端均开设有横向延伸的槽条孔，立柱顶端的螺柱均竖直穿过槽条孔，并螺接有锁紧螺母。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：该双向层状剪切型土箱的结构简单，由于牛眼轴承为万向轴承，形成可以自由滑动的支承点，使框架沿平面外任意方向转动，弧形凹槽对框架层提供限位保护作用不会限制横向变形，以更好的模拟原场土在地震作用下的剪切变形。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型实施例的立体图。
图2为本实用新型实施例的主视图。
图3为本实用新型实施例的侧视图。
图4为框架的俯视图。
图5为图2的A局部放大图。
图6为图5的B-B剖视图。
图7为横梁的俯视图。
具体实施方式
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~7所示，一种双向层状剪切型土箱，包括刚性底座1，所述刚性底座的上表面自下往上依次层叠有若干层框架2，以形成土箱侧壁，上下两相邻框架之间均设置有若干个牛眼轴承3，且牛眼轴承安装在其中一相邻框架上，另一相邻框架上设有用以牛眼轴承的滚珠4嵌入滚动的弧形凹槽5，使不同层框架可在平面内各方向转动。
在本实用新型实施例中，所述框架的形状均为矩形，由四根方钢管焊接而成。
在本实用新型实施例中，上下两相邻框架中，牛眼轴承均安装在下根的相邻框架上表面，弧形凹槽均设置在上根的相邻框架下表面，弧形凹槽均朝下弯曲。
在本实用新型实施例中，除最顶部的框架外，其余框架的四周上表面均设有若干个用以安装牛眼轴承的圆孔6。
在本实用新型实施例中，若干层框架的宽边外壁上均设置有连接机构，连接机构均包括若干根竖直的圆钢管7，若干根圆钢管均沿框架的宽边均布，其中一部分圆钢管均自下往上与奇数层框架的宽边外壁螺接，将奇数层框架连接为整体，提供一定刚度；另一部分圆钢管均自下往上与偶数层框架的宽边外壁螺接，将偶数层框架连接为整体，提供一定刚度。
在本实用新型实施例中，框架的宽边外壁上经螺钉螺接有“Ω”形的箍板8，圆钢管沿箍板的中部通孔穿过，奇数层框架与偶数层框架分别经箍板与对应的圆钢管固连为整体。
在本实用新型实施例中，土箱在一宽边的底部设有用以土壤装卸的洞口9，在底部三层框架一宽边侧留有洞口，可便于土的装卸且不影响框架产生微小转动。
在本实用新型实施例中，若干层框架的长边外壁上均设置有约束机构，约束机构均包括两根底部固设在刚性底座上的立柱10，所述立柱自下往上均同轴均布有若干个轴承11，轴承的外圈均与框架的长边外壁接触，同长侧相邻的立柱之间经“X”形的斜撑12连接为一体；约束机构可约束土箱的横向（宽度方向）变形，能保证土箱框架层在沿纵向（长度方向）激振下不会发生扭转。
在本实用新型实施例中，同宽侧相邻的立柱顶端之间均经沿框架宽度方向延伸的横梁13螺接为一体。
在本实用新型实施例中，所述横梁的两端均开设有横向延伸的槽条孔14，立柱顶端的螺柱15均竖直穿过槽条孔，并螺接有锁紧螺母16；槽条孔的设计使得约束机构约束土箱的横向（宽度方向）变形时，立柱顶端与横梁之间可以产生微小的错动，能减少立柱及其轴承产生较大约束力。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的双向层状剪切型土箱。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种双向层状剪切型土箱，其特征在于：包括刚性底座，所述刚性底座的上表面自下往上依次层叠有若干层框架，以形成土箱侧壁，上下两相邻框架之间均设置有若干个牛眼轴承，且牛眼轴承安装在其中一相邻框架上，另一相邻框架上设有用以牛眼轴承的滚珠嵌入滚动的弧形凹槽。
2.根据权利要求1所述的双向层状剪切型土箱，其特征在于：所述框架的形状均为矩形，由四根方钢管焊接而成。
3.根据权利要求1所述的双向层状剪切型土箱，其特征在于：上下两相邻框架中，牛眼轴承均安装在下根的相邻框架上表面，弧形凹槽均设置在上根的相邻框架下表面，弧形凹槽均朝下弯曲。
4.根据权利要求3所述的双向层状剪切型土箱，其特征在于：除最顶部的框架外，其余框架的四周上表面均设有若干个用以安装牛眼轴承的圆孔。
5.根据权利要求2所述的双向层状剪切型土箱，其特征在于：若干层框架的宽边外壁上均设置有连接机构，连接机构均包括若干根竖直的圆钢管，若干根圆钢管均沿框架的宽边均布，其中一部分圆钢管均自下往上与奇数层框架的宽边外壁螺接，将奇数层框架连接为整体，另一部分圆钢管均自下往上与偶数层框架的宽边外壁螺接，将偶数层框架连接为整体。
6.根据权利要求5所述的双向层状剪切型土箱，其特征在于：框架的宽边外壁上经螺钉螺接有“Ω”形的箍板，圆钢管沿箍板的中部通孔穿过，奇数层框架与偶数层框架分别经箍板与对应的圆钢管固连为整体。
7.根据权利要求2所述的双向层状剪切型土箱，其特征在于：土箱在一宽边的底部设有用以土壤装卸的洞口。
8.根据权利要求2所述的双向层状剪切型土箱，其特征在于：若干层框架的长边外壁上均设置有约束机构，约束机构均包括两根底部固设在刚性底座上的立柱，所述立柱自下往上均同轴均布有若干个轴承，轴承的外圈均与框架的长边外壁接触，同长侧相邻的立柱之间经“X”形的斜撑连接为一体。
9.根据权利要求8所述的双向层状剪切型土箱，其特征在于：同宽侧相邻的立柱顶端之间均经沿框架宽度方向延伸的横梁螺接为一体。
10.根据权利要求9所述的双向层状剪切型土箱，其特征在于：所述横梁的两端均开设有横向延伸的槽条孔，立柱顶端的螺柱均竖直穿过槽条孔，并螺接有锁紧螺母。
Priority Applications (1)
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| CN201921197964.4U CN210482268U (zh) | 2019-07-29 | 2019-07-29 | 一种双向层状剪切型土箱 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN201921197964.4U Active CN210482268U (zh) | 2019-07-29 | 2019-07-29 | 一种双向层状剪切型土箱 |
Country Status (1)
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2019
- 2019-07-29 CN CN201921197964.4U patent/CN210482268U/zh active Active
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