專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)，包括底座振動臺、砂土室，砂土室通過吊架懸掛在底座振動臺的上方，砂土室的下部設(shè)有漏斗，吊架固定在底座振動臺上。砂土室的側(cè)壁為透明材料。砂土室內(nèi)設(shè)有土壓傳感器。底座振動臺設(shè)有振動電機，振動電機設(shè)有變頻調(diào)速器。砂土室設(shè)有上下振幅調(diào)節(jié)及鎖緊裝置和水平振幅調(diào)節(jié)及鎖緊裝置。能真實反映自然界沙土液化現(xiàn)象，人為影響因素小、數(shù)據(jù)穩(wěn)定、操作簡單。
【專利說明】專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種地震后砂土液化的實驗裝置，尤其涉及一種專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，地球上還是地震頻發(fā)，以北京為例，北京地區(qū)地處華北板塊的東部，緊靠郯廬大斷裂，受太平洋板塊俯沖的影響，是地震的活躍區(qū)。由于北京的建筑大部分建在古老的永定河沖積扇上，具有地震砂土液化的物質(zhì)條件。地震災(zāi)害發(fā)生后，對于建筑物的破壞力最大的要素是砂土液化后造成的地基下沉和房屋開裂及倒塌。當(dāng)前京加快了城市建設(shè)并向周邊地區(qū)發(fā)展，建筑群向多元化發(fā)展，在局部地區(qū)高層建筑越建越多，越建越高，加重了土地的承載負擔(dān)。在新形勢下，從環(huán)境保護和防災(zāi)減災(zāi)角度上看，城建規(guī)劃中有必要研究地震砂土液化區(qū)的分布，為城市建設(shè)安全性提供可靠的科學(xué)依據(jù)。地震系一種地球動力作用的表現(xiàn)，它引起瞬時的災(zāi)變事件?，F(xiàn)代地震發(fā)生時，除表現(xiàn)為房屋倒塌，破壞道路，引起火災(zāi)等一系列災(zāi)難外，還在沉積物中引起現(xiàn)代砂土液化(即噴沙冒水)，地面開裂(地裂縫)等。
[0003]當(dāng)代有三類專家關(guān)心地震問題:
[0004]I)地震學(xué)家注意力集中干地震預(yù)報(遠期，近期及臨震)；
[0005]2)地震地質(zhì)學(xué)家把注意力集中在地震發(fā)生的構(gòu)造背景上，為地震預(yù)報提供盡可能詳細的地質(zhì)背景資料；
[0006]3)建筑學(xué)家只注意建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抗震性能。
[0007]只有生態(tài)環(huán)境地質(zhì)學(xué)家更加關(guān)注建筑物下的沙土因液化而產(chǎn)生流動，造成建筑物倒塌的嚴重問題。由于在地震震中周圍一定距離內(nèi)，沉積物極易產(chǎn)生地震液化，對現(xiàn)代的城市建筑設(shè)施破壞極大，沙土液化問題與地震裂度一樣直接關(guān)系到人民生命和財產(chǎn)安全，應(yīng)該引起越來越多人的關(guān)注。
[0008]沙土液化對北京城市建設(shè)的影響:古老北京城建在湖泊眾多及古永定河沖積扇的濕地上，建筑物極少高大房屋，而大多是木架結(jié)構(gòu)完備為主的四合院，抗震能力極強。但是，隨著解放后城市建設(shè)的發(fā)展，古老北京發(fā)生巨大的變化。樓房多了，樓層高了，對地面的靜壓力增大了數(shù)千倍。由于北京地處強震區(qū)，一旦具備上述的地震沙土液化條件，地基將發(fā)生不均勻下沉，其地面上的高層建筑將可能會發(fā)生傾斜甚至倒塌。
[0009]現(xiàn)有術(shù)中，都是用人工的方法演示地震砂土液化的一部分現(xiàn)象，人為影響因素大、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差、不能起到研究作用。
實用新型內(nèi)容
[0010]本實用新型的目的是提供一種能演示地震砂土液化的專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)。
[0011]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0012]本實用新型的專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)，包括底座振動臺、砂土室，所述砂土室通過吊架懸掛在所述底座振動臺的上方，所述砂土室的下部設(shè)有漏斗，所述吊架固定在所述底座振動臺上。
[0013]由上述本實用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實用新型實施例提供的專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)，由于包括底座振動臺、砂土室，砂土室通過吊架懸掛在底座振動臺的上方，砂土室的下部設(shè)有漏斗，吊架固定在底座振動臺上。能真實反映自然界沙土液化現(xiàn)象，人為影響因素小、數(shù)據(jù)穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例提供的專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型實施例提供的專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實用新型實施例提供的專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、底座振動臺，2、漏斗，3、砂土室，4、吊架。
【具體實施方式】
[0018]下面將對本實用新型實施例作進一步地詳細描述。
[0019]本實用新型的專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)，其較佳的【具體實施方式】是:
[0020]包括底座振動臺、砂土室，所述砂土室通過吊架懸掛在所述底座振動臺的上方，所述砂土室的下部設(shè)有漏斗，所述吊架固定在所述底座振動臺上。
[0021]所述砂土室的側(cè)壁為透明材料。
[0022]所述砂土室內(nèi)設(shè)有土壓傳感器。
[0023]所述底座振動臺設(shè)有振動電機，所述振動電機設(shè)有變頻調(diào)速器。
[0024]所述砂土室設(shè)有上下振幅調(diào)節(jié)及鎖緊裝置和水平振幅調(diào)節(jié)及鎖緊裝置。
[0025]地震時，由于瞬間突然受到巨大地震力的強烈作用，沙土層中的空隙水來不及排出，空隙壓突然升高，致使沙土層突然呈現(xiàn)出液態(tài)的物理形狀，導(dǎo)致地基承載力大大下降，使地面建筑物在形成的流沙中下沉，產(chǎn)生極大的破壞。一般認為，地震時的噴沙冒水現(xiàn)象，也是埋在地下的沙土層產(chǎn)生液化的結(jié)果。本實用新型的專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)，能真實反映自然界沙土液化現(xiàn)象，可以通過變頻調(diào)速調(diào)節(jié)振動頻率，達到預(yù)期效果，采用土壓傳感器觀察土壓前后變化狀態(tài)。設(shè)備一體化設(shè)計使得施工更加輕松便捷。設(shè)備功率極小化設(shè)計大幅度降低使用成本?？梢哉{(diào)節(jié)及鎖緊水平及上下振幅，使實驗室設(shè)備大幅度降低噪聲。
[0026]具體應(yīng)用中，供電裝置可以為IOkW以上380V動力電。
[0027]本實用新型不僅能清楚的展示大自然災(zāi)害現(xiàn)象，還可以進行各種實驗，從而了解沙土液化產(chǎn)生的原因，可以研究解決方法?？梢越鉀Q傳統(tǒng)人工演示，直接在大中院校教學(xué)研究及培訓(xùn)機構(gòu)展示自然災(zāi)害，操作簡單，便于推廣應(yīng)用。
[0028]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)，其特征在于，包括底座振動臺、砂土室，所述砂土室通過吊架懸掛在所述底座振動臺的上方，所述砂土室的下部設(shè)有漏斗，所述吊架固定在所述底座振動臺上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)，其特征在于，所述砂土室的側(cè)壁為透明材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)，其特征在于，所述砂土室內(nèi)設(shè)有土壓傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)，其特征在于，所述底座振動臺設(shè)有振動電機，所述振動電機設(shè)有變頻調(diào)速器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的專用型沙土液化實驗演示系統(tǒng)，其特征在于，所述砂土室設(shè)有上下振幅調(diào)節(jié)及鎖緊裝置和水平振幅調(diào)節(jié)及鎖緊裝置。
【文檔編號】G09B23/40GK203721109SQ201420086799
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】李剛, 孫世豪, 韓勇, 章遠方, 萬鵬, 王玲, 耿冬梅, 張戈, 孫振宇 申請人:北京鐵五院工程機械有限公司, 中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司