專利名稱：大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種巖土工程模型試驗裝置，尤其是一種大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置。
背景技術：
地質力學模型試驗有利于在復雜的試驗過程中突出主要矛盾，便于把握、發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象的內在聯(lián)系。在國外，以弗曼格林為首的專家在意大利結構模型試驗所開創(chuàng)了工程地質力學模型試驗技術。隨后，美國、德國、法國、英國和日本等國也開展了大量模型試驗研究。 在國內，清華大學、總參工程兵科研三所、武漢大學、山東大學等眾多科研院所，先后對國內許多大型工程項目進行了地質力學模型試驗研究，并取得一大批研究成果。(1)《武漢水力電力大學學報》1992年第5期介紹了武漢水力電力大學一種平面應力試驗裝置及加載系統(tǒng)，其試驗裝置是凈空為150cm X 140cm封閉平面剛性加力架，加載系統(tǒng)由壓力盒，氣壓泵、管路、壓力表組成，試驗時由氣泵控制壓力逐級加載或卸載。該系統(tǒng)為平面加載，無法實現(xiàn)三維加載。(2《巖石力學與工程學報》2004年第3期介紹了一種巖土工程多功能模擬實驗裝置，該裝置主體加載支承結構是由上、下蓋板、三角形分配塊和3套互相垂直正交的拉桿系統(tǒng)組成。試驗時模型平放在上、下蓋板之間，在模型相對兩邊分別施加垂直和水平地應力。 該系統(tǒng)加載試件尺寸較小且無法實現(xiàn)高壓加載。(3)《水利學報》2002第5期介紹了清華大學一種離散化三維多主應力面加載試驗系統(tǒng)，試驗裝置主要由垂直立柱、封閉式鋼結構環(huán)梁、支撐鋼架組成，加載系統(tǒng)主要由高壓氣囊、反推力板、限位千斤頂和空氣壓縮機組成。其試驗架尺寸較大，并實現(xiàn)了按主應力方向進行加載，但試驗架側向撓度變形大，加載系統(tǒng)無法實現(xiàn)高壓加載。(4)《巖石力學與工程學報》2004年第22期介紹了總參工程兵科研三所一種YD-A 型巖土工程多功能模擬試驗裝置。該裝置為平面模型試驗臺，模型尺寸為160 cmX140 cmX40 cm，具有雙向旋轉功能，采用均布壓力加載器實現(xiàn)了均布加載，但該加載器造價偏高，且該試驗臺無法實現(xiàn)改變模型尺寸和三維模擬。(5)《巖石力學與工程學報》2005年第16期介紹了一種三軸軟巖非線性力學試驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)能進行三軸拉壓、拉剪等多種組合試驗和對不同加卸載過程進行模擬，系統(tǒng)最大壓力450kN，最大拉力75kN，試件最大尺寸為450mmX 150mmX 150mm。該系統(tǒng)模型試件尺寸較小，同時無法模擬高壓加載過程。(6)《地下空間》2004第4期介紹了重慶交通科研設計院一種公路隧道結構與圍巖綜合實驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于“先加載、后挖洞”的原理，采用液壓千斤頂在模型試件外部加載以模擬上覆巖土層自重應力，用內置千斤頂及位移計模擬開挖體應力響應及位移變化。該系統(tǒng)無法模擬深部洞室高壓加載。(7)《土木工程學報》2005年第12期，以及申請?zhí)枮?00510045291. 7的中國實用
新型介紹了山東大學一種新型巖土地質力學模型試驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由盒式臺架裝置、
3帶扁千斤頂?shù)淖兒杉虞d板、液壓加載控制試驗臺組成。該系統(tǒng)具有規(guī)模大、組裝靈活、尺寸可調、能進行同步非均勻加載的優(yōu)點，但系統(tǒng)只能進行平面加載且加載荷載值有限，無法模擬深部洞室高壓加載過程。(8)《巖石力學與工程學報》2008年第1期介紹了一種伺服控制高溫高壓巖體三軸試驗機，該試驗機可進行高溫高壓條件下的巖石假三軸試驗，試樣尺寸為Φ200πιπι X 400mm。該試驗機主要用于高溫條件下的加載，雖然加載壓力較高，但無法模擬巖體試件的真三軸加載，且試樣尺寸較小。(9)山東大學專利200820023048. 4公布了一種高壓加載結構模型試驗系統(tǒng)，該裝置采用六面加載，最大模型尺寸IOOOmmX IOOOmmX 1000mm，可模擬比例尺為1:100，開挖洞
室尺寸較小，不能開展大比例尺的模型試驗。(10)山東大學專利200810138978. 9介紹了一種高地應力準三維可視化模型試驗臺架裝置，包括反力墻裝置，側向外圍設有門式反力框架，在門式反力框架和模型體之間設有液壓加載裝置，反力墻裝置上洞室所在位置周圍設有若干觀察窗。但該裝置系統(tǒng)反力裝置結構簡單，前后反力墻拉桿穿過模型體，影響模型內部應力場和實驗精度。剛性加載不利于模型表面應力加載精度。空間不可調，只能做平面模型試驗，不能做三維模型試驗。(11)山東大學專利200810138981. 0介紹了一種帶滑動墻的自平衡式真三維加載模型試驗臺架，但該裝置模型制作繁瑣，操作復雜，模型體表面距裝置外部較遠，不方便開挖觀測；尺寸不可調整，只能做平面模型試驗。(12)山東大學專利200810016641. 0介紹了一種高地應力真三維加載模型試驗系統(tǒng)；包括智能液壓控制系統(tǒng)、高壓加載系統(tǒng)和反力裝置系統(tǒng)，高壓加載系統(tǒng)設置于反力裝置系統(tǒng)六個面內為模型體六個側面加載。該裝置結構簡單，不能自由組裝；液壓加載系統(tǒng)不是數(shù)字智能控制，采用千斤頂加載，不是雙向油缸；模型表面距裝置外部較遠，不方便開挖觀測。綜合分析上述單位的模型試驗臺架裝置系統(tǒng)，還存在以下不足之處1.大部分加載系統(tǒng)無法實現(xiàn)均布柔性加載的效果，少數(shù)可實現(xiàn)柔性均布加載效果的試驗系統(tǒng)由于其柔性均布加載系統(tǒng)復雜的結構或較高的造價，沒能得到廣泛的應用。2.模型裝置尺寸一般不可調整，可調的操作也比較繁瑣，受模型尺寸大小限制，難以實現(xiàn)大比例尺真三維高地應力巖土工程模型試驗研究。3.模型試驗裝置可擴展性不強，功能單一，不能做動載模型試驗。4.液壓加載油缸都是安裝在模型裝置內部，位于反力臺架和試驗模型之間，安裝、 管路連接和維修操作困難，同時液壓加載系統(tǒng)所占空間較大。5.液壓加載系統(tǒng)大多不是柔性均布加載，柔性均布壓力加載器雖好，但加工精度要求高，造價昂貴，且不利于試驗測線引出。6.試驗過程中不能方便直觀地觀察到圍巖的破裂現(xiàn)象和發(fā)展過程。7.加載完成后不能方便完整地將模型移出模型架，模型不方便解剖，不利于觀察模型內部的破壞后形態(tài)。

實用新型內容本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構合理、組裝靈活、操作簡單、加載與觀測方便、能施加動載、帶有模型推車的大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術方案一種大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置，包括若干榀拼裝式反力臺架裝置，整個試驗裝置在整體成上窄下寬，側面為斜面，所述每榀反力臺架裝置均包括頂梁、 側梁、底梁，頂梁與側梁之間以及側梁與底梁之間均通過法蘭及高強螺栓相連接；每榀反力臺架裝置中均設有與其相連的前可視反力梁和后加載反力梁，前可視反力梁和后加載反力梁下部與設置于底梁上的模型升降平移托車系統(tǒng)相連，在頂梁、側梁和后加載反力梁鋼格內均設有液壓加載系統(tǒng)；在側梁上安裝有動載加載系統(tǒng)。所述前可視反力梁由若干層縱橫鋼格鋼化玻璃連接構成，縱橫鋼格為反力承載主體，縱橫鋼格安裝有貼防爆膜的鋼化玻璃。所述后加載反力梁為主動加載反力梁，由若干層縱橫鋼格的反力梁構成，其反力梁縱橫鋼格內中間加工有圓孔，圓孔處有補強圓鋼板，其上加工有安裝液壓加載系統(tǒng)的前法蘭的螺栓孔。所述前可視反力梁和后加載反力梁的側面均與側梁連接，前可視反力梁和后加載反力梁側面通過拉桿與側梁相連，前可視反力梁和后加載反力梁中間均設有開挖觀測窗。所述前可視反力梁上的開挖觀測窗為帶鋼肋的貼防爆膜鋼化玻璃。所述后加載反力梁上的開挖觀測窗為安裝有獨立加載裝置的可拆卸反力塊，與下部接觸的后加載反力梁上加工V型槽，其內放置鋼珠，為滑動接觸，方便開挖取出；開挖前該開挖觀測窗與后加載反力梁通過螺栓連接，開挖時可卸掉螺栓取下開挖觀測窗。所述液壓加載系統(tǒng)包括安裝在頂梁上的豎向加載系統(tǒng)、側梁上的左右水平加載系統(tǒng)和后加載反力梁上的前后水平加載系統(tǒng)，液壓加載系統(tǒng)為柔性均布壓力加載。所述動載加載系統(tǒng)為卸除模型頂梁后，在拼裝式反力臺架裝置左右兩側分別設有一固定在槽型基礎上的動載反力立柱，兩動載反力立柱之間連接有能沿其上下移動的拱形動載反力梁，拱形動載反力梁下部設有作動器，作動器下部連接作動器分力器。所述模型升降平移托車系統(tǒng)包括底板拖車，所述底板拖車下部設有至少一個水平推送油缸、若干豎向起降油缸和若干滾輪，水平推送油缸和豎向起降油缸分別與液壓自動控制系統(tǒng)連接。所述底板拖車由若干平板通過連接件并列連接組成。所述連接件為連接板條和高強螺栓。所述水平推送油缸設置于底板拖車下部相對兩側的水平推送油缸反力座上。模型試驗裝置由成榀模型反力臺架組成，每榀可配合液壓系統(tǒng)和前后反力梁單獨完成平面模型試驗，多榀連接配合液壓系統(tǒng)和前后反力梁可完成大型三維模型試驗。本實用新型包括成榀組合式反力臺架裝置(包括頂梁、側梁、底梁)、前、后反力梁、 開挖觀測窗、模型升降平移托車系統(tǒng)、液壓加載系統(tǒng)及法蘭、拉桿和高強螺栓組成。該試驗架可進行的模型尺寸最大為3.6mX3.6mX2. 5m(寬X高X厚)，模型表面最大荷載集度可達2. 5MPa，開挖孔及觀測窗尺寸可調，最大開挖洞室跨度為600mm。通過本裝置可以進行基坑、邊坡以及隧道、地鐵、地下廠房、礦山、人防工程、水電站洞室群等地下工程穩(wěn)定性的高地應力三維地質力學靜態(tài)和動態(tài)模型試驗研究。[0039]本實用新型具有以下優(yōu)點1.模型裝置采用高強度合金鋼材料，強度、剛度、抗沖擊韌性好，耐腐蝕能力強，可長期使用；同時通過高強螺栓、法蘭將頂梁、側梁和底梁連接在一起；前后反力梁由長梁組成并連接于側梁上，底部與模型升降平移托車系統(tǒng)車連接，上部和左右由拉桿將前后反力梁連接，整個模型裝置結構整體上窄下寬，側面斜面設計，受力明確、結構合理、造型美觀， 保證了整體剛度和強度，提高了試驗精度。2.柔性均布壓力加載裝置通過前法蘭分別連接于頂梁、側梁和后反力梁，液壓油缸嵌入反力梁內，活塞桿通過反力梁上的圓孔推動推力器實現(xiàn)加載。減小了裝置的整體尺寸，使其更加緊湊，相對提高了裝置的剛度，并有利于液壓油缸的操作檢修。3.配合液壓自動加載系統(tǒng)可方便實現(xiàn)柔性均布壓力或分級加載，真實模擬地下洞室所處的三維地質力學初始條件、開挖過程、支護過程及失穩(wěn)破壞等動態(tài)過程。4.可采用大比例尺制作試驗模型，開挖洞室尺寸大，在試驗過程中可方便地進行人工分層開挖和注漿設錨、安裝收斂測點、預緊錨索等操作。5.試驗臺架縱向由五榀獨立框架組合而成，每榀框架厚500mm，均可配合前后反力梁及液壓加載裝置單獨進行試驗，適應不同模型尺寸的要求。單榀框架配合前后反力梁可進行平面應力和平面應變條件下的模型試驗，多榀可進行真三軸模型試驗。6.前可視反力梁為為六層縱橫鋼格鋼化玻璃連接構成，不影響模型試驗的加載效果，在試驗過程中可實時觀察洞周的變形和破裂發(fā)展情況。7.后加載反力梁開挖觀測窗為安裝有加載裝置的可拆卸反力塊，該開挖觀測窗與后反力梁通過螺栓連接，可根據(jù)開挖隧洞形狀更換，開挖觀測窗。8.可由上至下依次拆除前可視反力梁，模擬深基坑或邊坡的開挖穩(wěn)定性。9.動載加載系統(tǒng)為卸除模型頂梁后，在拼裝式反力臺架裝置左右兩側分別設有一固定在槽型基礎上的動載反力立柱，兩動載反力立柱之間連接有能沿其上下移動的拱形動載反力梁，拱形動載反力梁下部設有作動器，作動器下部連接作動器分力器，配合動態(tài)加載系統(tǒng)，可進行動載模型試驗。10.模型放在底部帶滑輪的模型升降平移托車系統(tǒng)上，可以方便地將模型轉移出入模型加載空間，試驗后可推出并剖分模型以觀察模型內部形態(tài)。本實用新型的模型升降平移托車系統(tǒng)采用液壓自動控制系統(tǒng)，模型水平推移距離最大為2m，在頂升狀態(tài)下模型推車可承受最大荷載可達60t，非頂升狀態(tài)可承受最大荷載為1200t。動態(tài)加載最大噸位為50t。本實用新型可廣泛應用于基坑、邊坡及高地應力條件下巖土工程的平面和三維地質力學靜態(tài)和動態(tài)模型試驗。模型升降平移托車系統(tǒng)具有以下特點1).構造簡單，組裝靈活，自動化程度高， 操作簡單方便。2).采用拼裝式結構，有多種組合方式，滿足不同模型試驗尺寸的要求。 3).起降推送能力強，可滿足最大60t的起降和推送要求。4).整體強度、剛度高，穩(wěn)定性好， 升降和推送動作平穩(wěn)，可保證模型在轉移過程中的完整性。

圖1是本實用新型的正視圖；圖2是圖1的俯視6[0054]圖3是圖1的側視圖；圖4是裝置整體效果圖；圖5是模型升降平移托車系統(tǒng)俯視圖；圖6是模型升降平移托車系統(tǒng)主視圖；圖7是模型升降平移托車系統(tǒng)側視圖；其中，1、頂梁，2、側梁，3、底梁，4、法蘭，5、前可視反力梁，5-1、縱橫鋼格，5-2、鋼化玻璃，6、后加載反力梁，7、液壓加載系統(tǒng)，8、液壓油缸，9、拉桿，10、反力梁油路孔，11、開挖觀測窗，12、模型升降平移托車系統(tǒng)，12-1、豎向起降油缸，12-2、水平推送油缸，12-3、底板拖車，12-4、連接件，12-5、水平推送油缸反力座，12-6、滾輪，13、動載反力立柱，14、拱形動載反力梁，15、作動器，16、作動器分力器，17、高強連接螺栓，18、槽型基礎。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖1、圖2、圖3中，大型拼裝式多功能巖土工程模型試驗裝置，主要由成榀拼裝式反力臺架裝置、液壓加載系統(tǒng)和模型運移系統(tǒng)組成。成榀拼裝式反力臺架裝置在整體成上窄下寬，側面為斜面，該成榀組合式反力臺架裝置由頂梁1、側梁2、底梁3和法蘭4，頂梁1 與側梁2之間以及側梁2與底梁3之間均通過法蘭4及高強連接螺栓17相連接；前可視反力梁5和后加載反力梁6通過高強連接螺栓17與側梁2連接，底部與模型升降平移托車系統(tǒng)12連接；在頂梁1、側梁2和后加載反力梁6鋼格內均設有液壓加載系統(tǒng)7 ；在側梁2 上安裝有動載加載系統(tǒng)。液壓加載系統(tǒng)由豎向和橫向加載系統(tǒng)組成，分別設置在頂梁1、側梁2和后加載反力梁6上，通過前法蘭與各自的推力器連接。每榀反力架能承受300T的反力。前可視反力梁5由六層縱橫鋼格5-1鋼化玻璃5-2連接構成，縱橫鋼格5_1為反力承載主體，縱橫鋼格5-1安裝有貼防爆膜的鋼化玻璃5-2。后加載反力梁6為主動加載反力梁，由六層縱橫鋼格5-1的反力梁構成，其反力梁縱橫鋼格5-1內中間加工有圓孔，圓孔處有補強圓鋼板，其上加工有安裝液壓加載系統(tǒng)的前法蘭的螺栓孔。前可視反力梁5和后加載反力梁5的側面均通過拉桿9與側梁2連接，前可視反力梁5和后加載反力梁6側面通過拉桿9與側梁2相連，前可視反力梁5和后加載反力梁 5中間均設有開挖觀測窗11。前可視反力梁5上的開挖觀測窗11為帶鋼肋的貼防爆膜鋼化玻璃。后加載反力梁6上的開挖觀測窗11為安裝有獨立加載裝置的可拆卸反力塊，開挖觀測窗11與下部接觸的后加載反力梁6上加工V型槽，其內放置鋼珠，為滑動接觸，方便開挖取出；開挖前該開挖觀測窗與11后加載反力梁6通過螺栓連接，開挖時可卸掉螺栓取下開挖觀測窗11。前可視反力梁5和后加載反力梁6上均設有開挖觀測窗11。所述開挖觀測窗11 為鋼化玻璃制成。[0068]液壓加載系統(tǒng)7包括安裝在頂梁1上的豎向加載系統(tǒng)、側梁2上的左右水平加載系統(tǒng)和后加載反力梁6上的前后水平加載系統(tǒng)，液壓加載系統(tǒng)為柔性均布壓力加載。所述豎向載系統(tǒng)、左右水平加載系統(tǒng)以及前后水平加載系統(tǒng)為嵌裝在頂梁1、側梁2和上后加載反力梁6的若干個液壓油缸，它們分別與頂梁油路孔、側梁油路孔和反力梁油路孔10連接， 液壓油缸的活塞桿通過頂梁1和側梁2上各自的圓孔推動推力器實現(xiàn)加載。液壓加載系統(tǒng)7由柔性加載裝置構成，柔性加載裝置的液壓油缸設有連接前法蘭，通過高強螺栓與前后反力梁緊固連接，為加載系統(tǒng)提供反作用力。然后通過柔性加載裝置的液壓油缸將作用力傳遞給試驗模型表面。柔性加載裝置配合液壓自動控制系統(tǒng)，可在模型表面形成均布的作用力，提高了模型表面加載精度。動載加載系統(tǒng)為卸除模型頂梁1后，在拼裝式反力臺架裝置左右兩側分別設有一固定在槽型基礎18上的動載反力立柱13，兩動載反力立柱13之間連接有能沿其上下移動的拱形動載反力梁14，拱形動載反力梁14下部設有作動器15，作動器15下部連接作動器分力器16。當需要進行動載試驗時，將底梁3，法蘭4和頂部柔性加載裝置卸除，將兩側動載反力立柱13固定在槽型基礎18上，拱形動載反力梁14安裝在兩側動載反力立柱13上，可上下移動，其上安裝作動器15，作動器動載通過作動器分力器16傳遞到模型表面上。如圖5-7所示，模型升降平移托車系統(tǒng)12包括底板拖車12-3，所述底板拖車12_3 下部設有至少一個水平推送油缸12-2、若干豎向起降油缸12-1和若干滾輪12-6，水平推送油缸12-2和豎向起降油缸12-1分別與液壓自動控制系統(tǒng)連接。底板拖車12-3由若干平板通過連接件12-4并列連接組成。連接件12-4為連接板條和高強螺栓。水平推送油缸12-2 設置于底板拖車12-3下部中間前后的水平推送油缸反力座12-5和底梁3上。試驗模型放置在底板拖車12-3上。為方便試驗模型移入移出，將模型試驗裝置放置在槽型基礎18內，槽的深部等于模型底板的高度。當需要對模型進行位置的移動時，豎向起降油缸12-1伸長將模型底板升起，然后水平推送油缸12-2工作將模型推出，當對模型進行試驗時，豎向起降油缸12-1下降將滑輪收起，底板拖車12-3作為承壓底板承受上部模型和加載荷載。當需要將試驗完成的模型移出時，啟動液壓自動控制系統(tǒng)，首先豎向起降油缸 12-1升起，將底板拖車12-3頂升，然后底板托車12-3與模型裝置底梁3接觸，整個模型和模型底板的自重由豎向千斤頂下部的滾輪12-6承擔，試驗開始前或完成后，豎向起降油缸 12-1伸長后底板托車12-3與模型裝置底梁3離開，承受模型自重，然后水平推送油缸10-2 工作，由于水平推送油缸12-2 —端與實驗架地板連接，相對固定，另一端與底板拖車12-3 連接，推動其緩慢移出模型試驗裝置，最終將其上的試驗模型移出試驗框架，最大推送行程由油缸行程決定，方便試驗制作和剖視觀測。
權利要求1.一種大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置，其特征在于包括若干榀拼裝式反力臺架裝置，整個試驗裝置在整體成上窄下寬，側面為斜面，所述每榀反力臺架裝置均包括頂梁、側梁、底梁，頂梁與側梁之間以及側梁與底梁之間均通過法蘭及高強螺栓相連接；每榀反力臺架裝置中均設有與其相連的前可視反力梁和后加載反力梁，前可視反力梁和后加載反力梁下部與設置于底梁上的模型升降平移托車系統(tǒng)相連，在頂梁、側梁和后加載反力梁鋼格內均設有液壓加載系統(tǒng)；在側梁上安裝有動載加載系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置，其特征在于所述前可視反力梁由若干層縱橫鋼格鋼化玻璃連接構成，縱橫鋼格為反力承載主體，縱橫鋼格安裝有貼防爆膜的鋼化玻璃。
3.根據(jù)權利要求1所述的大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置，其特征在于所述后加載反力梁為主動加載反力梁，由若干層縱橫鋼格的反力梁構成，其反力梁縱橫鋼格內中間加工有圓孔，圓孔處有補強圓鋼板，其上加工有安裝液壓加載系統(tǒng)的前法蘭的螺栓孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置，其特征在于所述前可視反力梁和后加載反力梁的側面均與側梁連接，前可視反力梁和后加載反力梁側面通過拉桿與側梁相連，前可視反力梁和后加載反力梁中間均設有開挖觀測窗。
5.根據(jù)權利要求4所述的大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置，其特征在于所述前可視反力梁上的開挖觀測窗為帶鋼肋的貼防爆膜鋼化玻璃。
6.根據(jù)權利要求4所述的大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置，其特征在于所述后加載反力梁上的開挖觀測窗為安裝有獨立加載裝置的可拆卸反力塊，開挖觀測窗與下部接觸的后加載反力梁上加工V型槽，其內放置滑動接觸的鋼珠；開挖前該開挖觀測窗與后加載反力梁通過螺栓連接，開挖時卸掉螺栓取下開挖觀測窗。
7.根據(jù)權利要求1所述的大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置，其特征在于所述液壓加載系統(tǒng)包括安裝在頂梁上的豎向加載系統(tǒng)、側梁上的左右水平加載系統(tǒng)和后加載反力梁上的前后水平加載系統(tǒng)，液壓加載系統(tǒng)為柔性均布壓力加載。
8.根據(jù)權利要求1所述的大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置，其特征在于所述動載加載系統(tǒng)為卸除模型頂梁后，在拼裝式反力臺架裝置左右兩側分別設有一固定在槽型基礎上的動載反力立柱，兩動載反力立柱之間連接有能沿其上下移動的拱形動載反力梁，拱形動載反力梁下部設有作動器，作動器下部連接作動器分力器。
9.根據(jù)權利要求1所述的大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置，其特征在于所述模型升降平移托車系統(tǒng)包括底板拖車，所述底板拖車下部設有至少一個水平推送油缸、若干豎向起降油缸和若干滾輪，水平推送油缸和豎向起降油缸分別與液壓自動控制系統(tǒng)連接。
10.根據(jù)權利要求9所述的大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置，其特征在于所述底板拖車由若干平板通過連接板條和高強螺栓并列連接組成；所述水平推送油缸設置于底板拖車下部相對兩側的水平推送油缸反力座上。
專利摘要本實用新型涉及一種大型組合式動靜多功能巖土工程模擬試驗裝置，該裝置由若干榀反力臺架裝置、前可視反力梁、后加載反力梁、拱形動態(tài)反力架、液壓加載系統(tǒng)、伺服動態(tài)加載系統(tǒng)、模型升降平移托車系統(tǒng)等組成。每榀反力臺架裝置由頂梁、側梁、底梁通過法蘭及高強螺栓連接，可根據(jù)試驗模型尺寸自由組合；前后反力梁左右與側梁連接，上下部與由拉桿和模型升降平移托車系統(tǒng)相連；頂梁、側梁和后加載反力梁鋼格內設有液壓加載系統(tǒng)；拱形動態(tài)反力架獨立，卸除頂梁后可安裝伺服動載加載系統(tǒng)。本實用新型結構緊湊合理，整體上窄下寬，組裝靈活、操作簡單、加載與觀測方便，可應用于基坑、邊坡及高地應力條件下巖土工程的平面和三維地質力學靜態(tài)和動態(tài)模型試驗。
文檔編號G01N3/12GK201983988SQ20112003960
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月16日 優(yōu)先權日2011年2月16日
發(fā)明者徐洪峰, 李為騰, 李智, 李術才, 王漢鵬, 王 琦, 鄭學芬 申請人:山東大學