斜直交替群樁-土-結構相互作用實驗模型的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于土工相似模擬實驗技術領域，具體涉及一種相似模擬實驗模型，尤其涉及斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型。
【背景技術】
[0002]目前，斜直交替群粧被廣泛應用于公路橋梁、港口碼頭、海上鉆井平臺、高填方路堤、高塔結構、超高層建筑、基坑支護、地基處理、大型輸電線路桿塔以及機場、體育場館、文體活動中心、展覽館等大跨度屋蓋結構公共建筑基礎中。雖然近年來國內(nèi)外開展了一些粧-土-結構動力相互作用模型實驗研究，且取得了較多的研究成果，但這些研究均是針對豎直單粧或豎直群粧進行的，相應的實驗模型均為豎直單粧實驗模型或豎直群粧實驗模型，國內(nèi)外還未見斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型的文獻資料。
[0003]為了研究斜直交替群粧-土-結構相互作用體系的受力和變形特性，在國家自然科學基金項目(編號:41372288)的資助下，擬采用相似模擬實驗方法開展相關研究，但由于斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型制作復雜，以致目前仍缺少相配套的相似模擬實驗模型，因此，需要實用新型一種有效的斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型，該實驗模型不但可以真實的反映斜直交替群粧-土-結構體系的相互作用特性，而且結構簡單、制作成本低廉、實用性強、技術經(jīng)濟可行。
[0005]本實用新型所采取的技術方案是:斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型，它由土箱、地基土、斜直交替群粧基礎、承臺和上部結構組成；所述的土箱為上方敞開的空心長方體，由鋼板焊接而成；所述的地基土分為兩層，上層為黏土，下層為砂土 ；所述的斜直交替群粧基礎由兩根垂直粧和兩根傾斜粧組成，粧底標高相同；所述的承臺為混凝土澆筑的長方體，其將垂直粧和傾斜粧聯(lián)為整體；所述的上部結構由獨柱墩和配重組成，獨柱墩為圓柱體，上端植入兩根豎向排列的螺紋桿，配重由不同重量的砝碼組合而成。
[0006]本實用新型的施工使用方法是:斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型，首先，根據(jù)設計尺寸預制由斜直交替群粧基礎中的兩根垂直粧和兩根傾斜粧、承臺以及獨柱墩所組成的整體結構，并在獨柱墩的上端植入兩根豎向排列的螺紋桿。然后，用鋼板按照設計要求將土箱焊接起來，并往土箱里填地基土中的砂土，當填土高度達到粧底標高時，將預制的由斜直交替群粧基礎中的兩根垂直粧和兩根傾斜粧、承臺以及獨柱墩所組成的整體結構按設計要求安放到地基土的上方，而后繼續(xù)填砂土，當填土高度達到砂土的設計標高時，開始填黏土，直至填土高度達到設計要求的高度。實驗模型制作完成后，根據(jù)實驗所需的上部結構的荷載大小，選取配重所需要的不同重量的砝碼，并將選取的砝碼安放到獨柱墩上端的螺紋桿上，加上墊片，擰緊螺母。最后，根據(jù)實驗的要求，對斜直交替群粧-土 -結構相互作用實驗模型進行加載實驗，并記錄相關實驗數(shù)據(jù)。
[0007]本實用新型的工作原理是:斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型，它是根據(jù)事先確定的相似比制作而成的縮尺實驗模型，該實驗模型的組成結構和受力情況均與實際工程一致，因此，可以真實的反映實際工程中斜直交替群粧-土-結構相互作用體系的受力和變形特性。
[0008]本實用新型的有益效果是:斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型結構簡單、制作方便、造價低廉、工程實用性強，且能夠全面準確的模擬實際工程情況，所得研究結果可以真實反映實際工程中斜直交替群粧-土-結構相互作用體系的力學狀態(tài)，從而為實際工程的理論分析、工程設計和現(xiàn)場施工提供必要的數(shù)據(jù)支持和施工指導。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型整體剖面示意圖。
[0010]圖2為本實用新型斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型承臺示意圖。
[0011]圖3為本實用新型斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型上部結構示意圖。
[0012]圖例說明:1_土箱；2_地基土 ；3_斜直交替群粧基礎；4-承臺；5_上部結構；6-黏土 ；7_砂土 ；8_垂直粧；9_傾斜粧；10-獨柱域；11-螺紋桿；12_破碼；13_墊片。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0014]如圖1?圖3所示，本實用新型斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型，它由土箱1、地基土 2、斜直交替群粧基礎3、承臺4和上部結構5組成；所述的土箱I為上方敞開的空心長方體，由鋼板焊接而成；所述的地基土 2分為兩層，上層為黏土 6，下層為砂土 7 ;所述的斜直交替群粧基礎3由兩根垂直粧8和兩根傾斜粧9組成，粧底標高相同；所述的承臺4為混凝土澆筑的長方體，其將垂直粧8和傾斜粧9聯(lián)為整體；所述的上部結構5由獨柱墩10和配重組成，獨柱墩10為圓柱體，上端植入兩根豎向排列的螺紋桿11，配重由不同重量的砝碼12組合而成。
[0015]使用時，首先，根據(jù)設計尺寸預制由斜直交替群粧基礎3中的兩根垂直粧8和兩根傾斜粧9、承臺4以及獨柱墩10所組成的整體結構，并在獨柱墩10的上端植入兩根豎向排列的螺紋桿11。然后，用鋼板按照設計要求將土箱I焊接起來，并往土箱I里填地基土 2中的砂土 7，當填土高度達到粧底標高時，將預制的由斜直交替群粧基礎3中的兩根垂直粧8和兩根傾斜粧9、承臺4以及獨柱墩10所組成的整體結構按設計要求安放到地基土 2的上方，而后繼續(xù)填砂土 7，當填土高度達到砂土 7的設計標高時，開始填黏土 6，直至填土高度達到設計要求的高度。實驗模型制作完成后，根據(jù)實驗所需的上部結構5的荷載大小，選取配重所需要的不同重量的砝碼12，并將選取的砝碼12安放到獨柱墩10上端的螺紋桿11上，加上墊片13，擰緊螺母。最后，根據(jù)實驗的要求，對斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型進行加載實驗，并記錄相關實驗數(shù)據(jù)。
【主權項】
1.一種斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型，其特征在于，它由土箱、地基土、斜直交替群粧基礎、承臺和上部結構組成；所述的土箱為上方敞開的空心長方體，由鋼板焊接而成；所述的地基土分為兩層，上層為黏土，下層為砂土 ；所述的斜直交替群粧基礎由兩根垂直粧和兩根傾斜粧組成，粧底標高相同；所述的承臺為混凝土澆筑的長方體，其將垂直粧和傾斜粧聯(lián)為整體；所述的上部結構由獨柱墩和配重組成，獨柱墩為圓柱體，上端植入兩根豎向排列的螺紋桿，配重由不同重量的砝碼組合而成。
【專利摘要】本實用新型涉及一種斜直交替群樁-土-結構相互作用實驗模型，屬土工相似模擬實驗技術領域，為解決斜直交替群樁-土-結構相互作用實驗模型制作復雜的問題而設計。本實用新型由土箱、地基土、斜直交替群樁基礎、承臺和上部結構組成；所述的土箱為上方敞開的空心長方體，由鋼板焊接而成；所述的地基土分為兩層，上層為黏土，下層為砂土；所述的斜直交替群樁基礎由兩根垂直樁和兩根傾斜樁組成，樁底標高相同；所述的承臺為混凝土澆筑的長方體，其將垂直樁和傾斜樁聯(lián)為整體；所述的上部結構由獨柱墩和配重組成，獨柱墩為圓柱體，上端植入兩根豎向排列的螺紋桿，配重由不同重量的砝碼組合而成。本實用新型結構簡單、加工制作方便、工程實用性強。
【IPC分類】E02D33/00
【公開號】CN204753656
【申請?zhí)枴緾N201520380953
【發(fā)明人】孔德森, 鄧美旭, 譚曉燕, 宋城, 陳士魁
【申請人】山東科技大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月5日