一種原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置的製作方法
2023-05-31 11:49:36
專利名稱：一種原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種原位試驗的加載裝置，更具體地說，涉及一種在原位試驗場地實現人工模擬逆斷層運動的試驗加載裝置，主要用於跨越斷層工程物的原位性能試驗。
背景技術：
斷層運動是造成工程結構地震破壞的重要原因之一，而埋地管線等工程是無法避免穿(跨)越活動斷層的。採用試驗手段研究穿(跨)越斷層工程結構的性態及破壞機理時大多為模型試驗，在實驗室中進行。模型試驗不可避免地帶來尺寸效應、邊界條件誤差等問題，不能很好地反映穿(跨)越斷層工程結構的斷層響應行為。原位試驗可以較好地克服模型試驗的不足，但在原位場地人工實現對斷層運動的模擬存在困難。國內外現有技術中，尚無能夠較好地在原位場地實現人工模擬斷層運動的試驗加載裝置，導致結構原位斷層試驗很難開展。
發明內容
本發明針對上述問題，提供了一種用於在原位場地模擬斷層運動的試驗加載裝置的方案，其目的在於解決由於無法在原位試驗場地實現斷層運動模擬，從而導致工程結構原位斷層試驗難以實施的問題。本發明的目的是通過以下技術方案解決的:
一種原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，包括反力裝置、豎向運動裝置和水平運動裝置，其特徵在於所述的反力裝置包括反力臺座、垂直設置在反力臺座上的水平反力牆和豎向反力牆，豎向運動裝置的加載託板和加載分配梁分別置於反力臺座和豎向反力牆上且兩者之間通過垂直設置的拉索固定相連，加載分配梁的兩端與豎向反力牆之間分別設置垂直千斤頂；水平運動裝置的加載推板垂直置於加載託板之上，加載推板的一側設有與其相連的滑動裝置，在滑動裝置和水平反力牆之間水平設置水平千斤頂。所述的豎向反力牆分別位於反力臺座的兩側。所述水平運動裝置的滑動裝置包括滑軌、滾軸和滑移鋼板，所述的滾軸放置在滑移鋼板的軸槽內，滑移鋼板的軸槽嵌置在滑軌內並與滑軌活動相連，所述的滑軌焊接在加載推板的側面上。所述水平反力牆的側壁上設有預埋鋼板，所述水平千斤頂的底座放置在預埋鋼板上。所述豎向反力牆的頂端設有預埋鋼板，所述垂直千斤頂的底座放置在預埋鋼板上。所述反力臺座的底部設有防滑移的基礎梁，所述的基礎梁與反力臺座、水平反力牆和豎向反力牆一體澆築成型。本發明相比現有技術有如下優點:
本發明通過水平運動裝置和豎向運動裝置的設置作為斷層發震基巖及土體遠端邊界條件，垂直千斤頂和水平千斤頂實現了斷層的豎向位錯量和水平位錯量，具有無預加斷縫，無土體邊界且斷裂真實的特點。本發明的加載裝置結構簡單、生產成本低、組裝方便且易於操作，可重複使用；分別採用垂直和水平千斤頂實現斷層的豎向和水平位錯分量，可廣泛適用於人工模擬斷層作用的原位試驗研究。
附圖1為本發明的結構示意 附圖2為本發明的反力裝置結構示意 附圖3為本發明豎向運動裝置的傳力機構示意 附圖4為本發明水平運動裝置的傳力機構示意 附圖5為本發明水平運動裝置的傳力機構放置在加載託板上的結構示意 附圖6為本發明的滑動裝置滑動部分結構示意圖。其中:1 一反力裝置；2—豎向運動裝置；3—7jC平運動裝置；4一反力臺座；5—7jC平反力牆；6—豎向反力牆；7—加載託板；8—加載分配梁；9一拉鎖；10—垂直千斤頂；11一加載推板；12—滑動裝置；13—水平千斤頂；14一基礎梁；15—滑軌；16—滾軸；17—滑移鋼板；18—預埋鋼板。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。如圖1-6所示:一種跨斷層埋地管線試驗逆斷層加載裝置，包括反力裝置1，該反力裝置I包括一體澆築成型的反力臺座4、水平反力牆5、豎向反力牆6和基礎梁14，其中豎向反力牆5和水平反力牆6亦可採用豎向反力架和水平反力架,兩道豎向反力牆6分別位於水平反力牆5的兩側且豎向反力牆6和水平反力牆5呈「匚」形垂直設置在反力臺座4的上表面上，基礎梁14位於反力臺座4的底部用於防止反力裝置I在使用過程中產生滑移，另外在豎向反力牆6的頂端和水平反力牆5的側壁上還分別埋設有預埋鋼板18，預埋鋼板18在反力裝置I澆築成型時埋設。反力裝置I內還設有豎向運動裝置2和水平運動裝置3作為逆斷層發震基巖及土體遠端邊界條件，豎向運動裝置2包括加載託板7、加載分配梁8、拉鎖9和垂直千斤頂10，上下平行設置的加載分配梁8和加載託板7之間通過豎向設置的拉索9固定相連且加載託板7、加載分配梁8和拉索9構成豎向運動裝置2的傳力機構，垂直千斤頂10的底座設置在豎向反力牆6頂部預先埋設的預埋鋼板18上且垂直千斤頂10的頂端與加載分配梁8接觸相連對豎向運動裝置2進行加載定位，在加載分配梁8與豎向反力牆6之間設置的垂直千斤頂10實現斷層的豎向位錯分量；水平運動裝置3包括加載推板
11、滑動裝置12和水平千斤頂13，其中加載推板11、滑動裝置12構成水平運動裝置3的傳力機構，滑動裝置12包括滑軌15、滾軸16和滑移鋼板17，其中滾軸16放置在滑移鋼板17的軸槽內，滑移鋼板17的軸槽嵌置在滑軌15內並與滑軌15活動相連，滑軌15焊接在加載推板11的側面上，水平運動裝置3的加載推板11豎直放置在加載託板7上，水平設置的水平千斤頂13設置在滑移鋼板17與水平反力牆5之間，其中水平千斤頂13的底座放置在水平反力牆5側壁上預先埋設的預埋鋼板18上，水平千斤頂13的頂端與滑移鋼板17的側壁接觸相連對水平運動裝置3進行加載定位，從而實現斷層的水平位錯分量。本發明通過豎向運動裝置2和水平運動裝置3的設置作為斷層發震基巖及土體遠端邊界條件，垂直千斤頂10和水平千斤頂13分別實現了人工斷層的豎向位錯分量和水平位錯分類量，具有無預加斷縫，無土體邊界且斷裂真實的特點；並且該加載裝置結構簡單、生產成本低、組裝方便且易於操作，可重複使用，可廣泛適用於人工模擬斷層作用的原位試驗研究。以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護範圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護範圍之內；本發明未涉及的技術均可通過現有技術加以實現。
權利要求
1.一種原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，包括反力裝置(I)、豎向運動裝置(2)和水平運動裝置(3)，其特徵在於所述的反力裝置(I)包括反力臺座(4)、垂直設置在反力臺座(4)上的水平反力牆(5)和豎向反力牆(6)，豎向運動裝置(2)的加載託板(7)和加載分配梁(8)分別置於反力臺座(4)和豎向反力牆(6)上且兩者之間通過垂直設置的拉索(9)固定相連，加載分配梁(8)的兩端與豎向反力牆(6)之間分別設置垂直千斤頂(10);水平運動裝置(3 )的加載推板(11)垂直置於加載託板(7 )之上，加載推板(11)的一側設有與其相連的滑動裝置(12)，在滑動裝置(12)和水平反力牆(5)之間水平設置水平千斤頂(13)。
2.根據權利要求1所述的原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，其特徵在於所述的豎向反力牆(6)分別位於反力臺座(4)的兩側。
3.根據權利要求1或2所述的原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，其特徵在於所述水平運動裝置(3)的滑動裝置(12)包括滑軌(15)、滾軸(16)和滑移鋼板(17)，所述的滾軸(16)放置在滑移鋼板(17)的軸槽內，滑移鋼板(17)的軸槽嵌置在滑軌(15)內並與滑軌(15)活動相連，所述的滑軌(15)焊接在加載推板(11)的側面上。
4.根據權利要求1或2所述的原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，其特徵在於所述水平反力牆(5)的側壁上設有預埋鋼板(18)，所述水平千斤頂(13)的底座放置在預埋鋼板(18)上。
5.根據權利要求1或2所述的原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，其特徵在於所述豎向反力牆(6)的頂端設有預埋鋼板(18)，所述垂直千斤頂(10)的底座放置在預埋鋼板(18)上。
6.根據權利要求1所述的原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，其特徵在於所述反力臺座(4)的底部設有防滑移的基礎梁(14)，所述的基礎梁(14)與反力臺座(4)、水平反力牆(5)和豎向反力牆(6) —體燒築成型。
全文摘要
本發明公開了一種原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，包括反力裝置(1)，所述的反力裝置(1)包括反力臺座(4)、水平反力牆(5)和豎向反力牆(6)，豎向運動裝置(2)的加載託板(7)和加載分配梁(8)分別置於反力臺座(4)和豎向反力牆(6)上且兩者之間通過垂直設置的拉索(9)固定相連，加載分配梁(8)的兩端與豎向反力牆(6)之間分別設置垂直千斤頂(10)；水平運動裝置(3)的加載推板(11)垂直置於加載託板(7)之上，加載推板(11)的一側設有與其相連的滑動裝置(12)，在滑動裝置(12)和水平反力牆(5)之間水平設置水平千斤頂(13)。本發明的加載裝置無預加斷縫、無土體邊界且斷裂真實。
文檔編號G01M99/00GK103105309SQ20131002268
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者李鴻晶, 薛娜, 李忠良, 羅韌, 孫廣俊, 李秀菊 申請人:南京工業大學