預應力混凝土管樁水平承載特性試驗模型的製作方法
2023-06-01 22:30:51 1
預應力混凝土管樁水平承載特性試驗模型的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種預應力混凝土管樁水平承載特性試驗模型，模型包括一個模型槽，所述的模型槽內設有用於承載模型樁的承臺，且模型樁的上端嵌入到承臺中；在所述的模型槽的上方設有一個與反力架相連的且對承臺實施垂直力的豎向加載系統，模型槽內側設有與其連接的且對承臺實施水平力的水平加載系統，且在所述的承臺、模型樁和加載系統上設有監測裝置。本實用新型提供一種能夠較好地控制樁基荷載試驗的荷載條件要求，更真實地模擬樁基的實際工作狀況，探究管樁單樁和群樁在水平荷載作用下承載特性的試驗裝置。
【專利說明】預應力混凝土管粧水平承載特性試驗模型
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種土建試驗模型，尤其是一種建築結構預應力混凝土管樁的承載特性試驗模型。
【背景技術】
[0002]預應力混凝土管樁的水平承載特性研究主要包括管樁單樁的水平承載特性研究、管樁群樁的水平承載特性研究以及管樁群樁承受豎向荷載作用下的水平承載特性研究。由於樁基屬於地下工程，不確定因素較多，現場試驗受工程的建設工期、環境因素、人為因素的影響，難以全面的多工況的分析研究樁基的承載特性。因此現階段對於樁基礎的研究主要依賴於數值計算、理論分析等方法。但是數值計算等方法受物理參數和本構模型的影響較大，因此計算結果的真實性和精確性難以判定，有時結果跟工程實際相差很大。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於克服上述現有技術的不足，提供一種能夠較好地控制樁基荷載試驗的荷載條件要求，更真實地模擬樁基的實際工作狀況，探究管樁單樁和群樁在水平荷載作用下承載特性的試驗裝置。
[0004]本實用新型採用的技術方案如下:
[0005]預應力混凝土管樁水平承載特性試驗模型，包括一個模型槽、承臺和模型樁，在所述的模型槽的上方設有與其連接的且對承臺實施垂直力的豎向加載系統，內側設有與其連接的且對承臺實施水平力的水平加載系統，所述的模型樁的上端嵌入到承臺中，且在所述的承臺和模型樁上設有監測裝置。
[0006]所述的監測裝置為設置於承臺上的千分表和設置於模型樁上的應變片。
[0007]所述的豎向加載系統包括載油壓千斤頂1、設置於千斤頂I端部的壓力傳感器和豎向反力架，所述的豎向反力架活動安裝在與其連接的模型槽的頂部，且載油壓千斤頂I的豎向安裝在豎向反力架的頂部。
[0008]所述的水平加載系統包括載油壓千斤頂II和設置於千斤頂端部的壓力傳感器II，所述的載油壓千斤頂II水平安裝在與其連接的模型槽的上。
[0009]所述模型槽包括多個通過螺栓連接在一起的鋼板焊接框架單元，在所述的焊接框架單元內嵌有鋼化玻璃。
[0010]所述的鋼化玻璃中間部位設置有與外界相通的直徑為40mm的排水孔。
[0011 ] 所述模型樁為有機玻璃管樁，在其外側粘貼有電阻應變片。
[0012]本實用新型的有益效果如下:
[0013]該模型不僅能夠對數值計算的結果準確性進行驗證，而且操作簡便、可調控性高、避免了現場試驗的局限性。本實用新型試驗模型不僅能夠進行樁基單、群樁水平承載特性的模型試驗，而且能夠研究群樁同時承受豎向荷載和水平荷載時的工作性狀。並且本實用新型模型能夠自行拆裝，可重複使用，亦能夠模擬滲流穩定、注漿機理、邊坡穩定等各種室內模型試驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1模型槽立體圖
[0015]圖2是模型試驗加載系統剖面圖。
[0016]圖3是模型試驗監測系統和模型樁剖面圖。
[0017]圖中:1模型槽、2豎向反力架、3水平加載系統、4豎向加載系統、5壓力傳感器、6承臺、7模型樁、8砂土、9千分表、10 土壓力盒、11應變片。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0019]如圖1-圖3所示，預應力混凝土管樁水平承載特性試驗模型，包括一個模型槽1，所述的模型槽I內設有用於承載模型樁的承臺6，且模型樁7的上端嵌入到承臺6中，下端嵌入到砂土 8中；在所述的模型槽I的上方設有一個與豎向反力架2相連的且對承臺實施垂直力的豎向加載系統4，模型槽I內側設有與其連接的且對承臺實施水平力的水平加載系統3，且在所述的承臺6、模型樁7和加載系統上設有監測裝置。
[0020]監測裝置為設置於承臺上的千分表9、設置於模型樁上的應變片11、設置於模型樁周圍的土壓力盒10。
[0021]豎向加載系統4包括載油壓千斤頂I，所述的載油壓千斤頂I豎向安裝在反力架上，所述的反力架安裝在承臺的頂部；且在千斤頂I端部設有壓力傳感器51 ；
[0022]水平加載系統3包括載油壓千斤頂11，所述的載油壓千斤頂11水平安裝在與其連接的模型槽的內壁上，且在千斤頂II端部設有壓力傳感器511。
[0023]模型槽I包括多個連接在一起的鋼板框架單元，在所述的框架單元內嵌有鋼化玻璃；所述的鋼化玻璃中間部位設置有與外界相通的排水孔；所述模型樁為有機玻璃管樁，在其外側粘貼有電阻應變片11。千分表的量程為50mm ；電阻式土壓力盒的量程為0.6MPa ；電阻式應變片採用BX120-5AA系列應變片。
【權利要求】
1.預應力混凝土管樁水平承載特性試驗模型，其特徵在於:包括一個模型槽，所述的模型槽內設有用於承載模型樁的承臺，且模型樁的上端嵌入到承臺中；在所述的模型槽的上方設有一個與反力架相連的且對承臺實施垂直力的豎向加載系統，模型槽內側設有與其連接的且對承臺實施水平力的水平加載系統，且在所述的承臺、模型樁和加載系統上設有監測裝置。
2.如權利要求1所述的預應力混凝土管樁水平承載特性試驗模型，其特徵在於:所述的監測裝置為設置於承臺上的千分表、設置於模型樁上的應變片、設置於模型樁周圍的土壓力盒。
3.如權利要求1所述的預應力混凝土管樁水平承載特性試驗模型，其特徵在於:所述的豎向加載系統包括載油壓千斤頂I，所述的載油壓千斤頂I豎向安裝在反力架上，所述的反力架安裝在承臺的頂部；且在千斤頂I端部設有壓力傳感器I。
4.如權利要求1所述的預應力混凝土管樁水平承載特性試驗模型，其特徵在於:所述的水平加載系統包括載油壓千斤頂II，所述的載油壓千斤頂II水平安裝在與其連接的模型槽的內壁上，且在千斤頂II端部設有壓力傳感器II。
5.如權利要求1所述的預應力混凝土管樁水平承載特性試驗模型，其特徵在於:所述模型槽包括多個連接在一起的鋼板框架單元，在所述的框架單元內嵌有鋼化玻璃。
6.如權利要求5所述的預應力混凝土管樁水平承載特性試驗模型，其特徵在於:所述的鋼化玻璃中間部位設置有與外界相通的排水孔。
7.如權利要求5所述的預應力混凝土管樁水平承載特性試驗模型，其特徵在於:所述模型樁為有機玻璃管樁，在其外側粘貼有電阻應變片。
【文檔編號】E02D33/00GK203795485SQ201420171482
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月10日 優先權日:2014年4月10日
【發明者】王基文, 嶽紅亞, 亓樂, 周志東, 任憲駿, 張宏博, 楊慶義, 莊培芝, 宋修廣, 吳建清 申請人:山東電力工程諮詢院有限公司