專利名稱：一種飽和砂土振動液化演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實驗裝置，尤其涉及一種飽和砂土振動液化演示儀。
背景技術(shù)：
飽和松散砂土地基在地震荷載作用下會發(fā)生液化，變成象流體一樣，喪失抗剪強度和承載能力。砂土的液化機理是地震作用往往是一種循環(huán)剪切荷載。在此循環(huán)剪切荷載作用下，飽和松散砂土或粉土中孔隙體積有減少的趨勢(即剪縮)，當(dāng)?shù)卣痤l率大于砂土排水速率時，該剪縮趨勢將表現(xiàn)為砂土中孔隙水壓力顯著上升，有效應(yīng)力降低，抗剪強度和承載能力降低或完全喪失。地震結(jié)束之后，由于砂土中超孔隙水壓力的消散(即排水固結(jié))，土體體積壓縮，地基發(fā)生沉降。上述抽象的液化機理可利用該砂土振動液化演示儀形象的顯示出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種飽和砂土振動液化演示儀，它可以演示飽和砂土由于振動荷載而產(chǎn)生的液化現(xiàn)象。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括模擬重塊，有機玻璃箱，飽和松散砂土土樣，導(dǎo)向軌道，導(dǎo)向軸承，三角支架，電動往復(fù)振動機，底座，透水石，孔壓指示管；在機玻璃箱中放入待演示的飽和松散砂土土樣，飽和松散砂土土樣上部中央處放置一模擬重塊，有機玻璃箱的一側(cè)面裝有一組等間距布置的孔壓指示管，每根孔壓指示管的一端口裝有透水石并插入待演示的飽和松散砂土土樣中，有機玻璃箱的底面外的底座上裝有電動往復(fù)振動機，電動往復(fù)振動機的輸出軸上裝有三角支架，三角支架與裝在有機玻璃箱底面上的導(dǎo)向軌道連接，底座上端兩側(cè)裝有導(dǎo)向軸承，導(dǎo)向軸承與導(dǎo)向軌道滑動連接。
本發(fā)明具有的有益效果是通過打開電源開關(guān)這一簡單操作可觀察到飽和砂土由于受到往復(fù)的振動荷載而產(chǎn)生的液化現(xiàn)象。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；附圖1、模擬重塊，2、有機玻璃箱，3、飽和松散砂土土樣，4、導(dǎo)向軌道，5、導(dǎo)向軸承，6、三角支架，7、電動往復(fù)震動機，8、底座，9、透水石，10、孔壓指示管，11、電源開關(guān)。
具體實施例方式
如附圖所示，本發(fā)明包括模擬重塊1，有機玻璃箱2，飽和松散砂土土樣3，導(dǎo)向軌道4，導(dǎo)向軸承5，三角支架6，電動往復(fù)振動機7，底座8，透水石9，孔壓指示管10；在機玻璃箱2中放入待演示的飽和松散砂土土樣3，飽和松散砂土土樣3上部中央處放置一模擬重塊1，有機玻璃箱2的一側(cè)面裝有一組等間距布置的孔壓指示管10(附圖中為三根)，每根孔壓指示管10的一端口裝有透水石9并插入待演示的飽和松散砂土土樣3中，有機玻璃箱2的底面外的底座8上裝有電動往復(fù)振動機7，電動往復(fù)振動機7的輸出軸上裝有三角支架6，三角支架6與裝在有機玻璃箱2底面上的導(dǎo)向軌道4連接，底座8上端兩側(cè)裝有導(dǎo)向軸承5，導(dǎo)向軸承5與導(dǎo)向軌道4滑動連接。
由方形的有機玻璃箱2裝有待演示的飽和松散砂土土樣3，為了防止由于有機玻璃箱2被土顆粒劃傷而導(dǎo)致透明度不夠影響觀察，在有機玻璃箱2的內(nèi)壁貼一層玻璃紙。土樣上放置模擬重塊1。演示時，接通電源，打開電源開關(guān)11，電動往復(fù)振動機7作往復(fù)的振動，有機玻璃箱2在導(dǎo)向軸承5的作用下作往復(fù)振動，通過這種往復(fù)振動，施加給了土體循環(huán)剪切荷載。在此剪切荷載的作用下，飽和砂土發(fā)生剪縮，砂土中孔隙水壓力上升，有效應(yīng)力降低(表現(xiàn)為孔壓指示管10中水位上升)，承載能力降低(表現(xiàn)為模擬重塊下沉)，即飽和砂土在振動荷載的作用下產(chǎn)生了液化。
權(quán)利要求
1.一種飽和砂土振動液化演示儀，其特征在于包括模擬重塊(1)，有機玻璃箱(2)，飽和松散砂土土樣(3)，導(dǎo)向軌道(4)，導(dǎo)向軸承(5)，三角支架(6)，電動往復(fù)振動機(7)，底座(8)，，透水石(9)，孔壓指示管(10)；在機玻璃箱(2)中放入待演示的飽和松散砂土土樣(3)，飽和松散砂土土樣(3)上部中央處放置一模擬重塊(1)，有機玻璃箱(2)的一側(cè)面裝有一組等間距布置的孔壓指示管(10)，每根孔壓指示管(10)的一端口裝有透水石(9)并插入待演示的飽和松散砂土土樣(3)中，有機玻璃箱(2)的底面外的底座(8)上裝有電動往復(fù)振動機(7)，電動往復(fù)振動機(7)的輸出軸上裝有三角支架(6)，三角支架(6)與裝在有機玻璃箱(2)底面上的導(dǎo)向軌道(4)連接，底座(8)上端兩側(cè)裝有導(dǎo)向軸承(5)，導(dǎo)向軸承(5)與導(dǎo)向軌道(4)滑動連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種飽和砂土振動液化演示儀。在機玻璃箱中放入待演示的飽和松散砂土土樣，飽和松散砂土土樣上部中央處放置一模擬重塊，有機玻璃箱的一側(cè)面裝有一組等間距布置的孔壓指示管，每根孔壓指示管的一端口裝有透水石并插入待演示的飽和松散砂土土樣中，有機玻璃箱的底面外的底座上裝有電動往復(fù)振動機，電動往復(fù)振動機的輸出軸上裝有三角支架，三角支架與裝在有機玻璃箱底面上的導(dǎo)向軌道連接，底座上端兩側(cè)裝有導(dǎo)向軸承，導(dǎo)向軸承與導(dǎo)向軌道滑動連接。通過打開電源開關(guān)這一簡單操作可觀察到飽和砂土由于受到往復(fù)的振動荷載而產(chǎn)生的液化現(xiàn)象。
文檔編號G09B25/06GK1987960SQ20061015520
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者陳云敏, 詹良通, 王順玉 申請人:浙江大學(xué)