專利名稱：一種原位人工模擬逆斷層運(yùn)動(dòng)的加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種原位試驗(yàn)的加載裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種在原位試驗(yàn)場(chǎng)地實(shí)現(xiàn)人工模擬逆斷層運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)加載裝置，主要用于跨越斷層工程物的原位性能試驗(yàn)。
背景技術(shù)：
斷層運(yùn)動(dòng)是造成工程結(jié)構(gòu)地震破壞的重要原因之一，而埋地管線等工程是無(wú)法避免穿(跨)越活動(dòng)斷層的。采用試驗(yàn)手段研究穿(跨)越斷層工程結(jié)構(gòu)的性態(tài)及破壞機(jī)理時(shí)大多為模型試驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。模型試驗(yàn)不可避免地帶來(lái)尺寸效應(yīng)、邊界條件誤差等問(wèn)題，不能很好地反映穿(跨)越斷層工程結(jié)構(gòu)的斷層響應(yīng)行為。原位試驗(yàn)可以較好地克服模型試驗(yàn)的不足，但在原位場(chǎng)地人工實(shí)現(xiàn)對(duì)斷層運(yùn)動(dòng)的模擬存在困難。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)中，尚無(wú)能夠較好地在原位場(chǎng)地實(shí)現(xiàn)人工模擬斷層運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)加載裝置，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)原位斷層試驗(yàn)很難開(kāi)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提供了一種用于在原位場(chǎng)地模擬斷層運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)加載裝置的方案，其目的在于解決由于無(wú)法在原位試驗(yàn)場(chǎng)地實(shí)現(xiàn)斷層運(yùn)動(dòng)模擬，從而導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)原位斷層試驗(yàn)難以實(shí)施的問(wèn)題。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案解決的:
一種原位人工模擬逆斷層運(yùn)動(dòng)的加載裝置，包括反力裝置、豎向運(yùn)動(dòng)裝置和水平運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于所述的反力裝置包括反力臺(tái)座、垂直設(shè)置在反力臺(tái)座上的水平反力墻和豎向反力墻，豎向運(yùn)動(dòng)裝置的加載托板和加載分配梁分別置于反力臺(tái)座和豎向反力墻上且兩者之間通過(guò)垂直設(shè)置的拉索固定相連，加載分配梁的兩端與豎向反力墻之間分別設(shè)置垂直千斤頂；水平運(yùn)動(dòng)裝置的加載推板垂直置于加載托板之上，加載推板的一側(cè)設(shè)有與其相連的滑動(dòng)裝置，在滑動(dòng)裝置和水平反力墻之間水平設(shè)置水平千斤頂。所述的豎向反力墻分別位于反力臺(tái)座的兩側(cè)。所述水平運(yùn)動(dòng)裝置的滑動(dòng)裝置包括滑軌、滾軸和滑移鋼板，所述的滾軸放置在滑移鋼板的軸槽內(nèi)，滑移鋼板的軸槽嵌置在滑軌內(nèi)并與滑軌活動(dòng)相連，所述的滑軌焊接在加載推板的側(cè)面上。所述水平反力墻的側(cè)壁上設(shè)有預(yù)埋鋼板，所述水平千斤頂?shù)牡鬃胖迷陬A(yù)埋鋼板上。所述豎向反力墻的頂端設(shè)有預(yù)埋鋼板，所述垂直千斤頂?shù)牡鬃胖迷陬A(yù)埋鋼板上。所述反力臺(tái)座的底部設(shè)有防滑移的基礎(chǔ)梁，所述的基礎(chǔ)梁與反力臺(tái)座、水平反力墻和豎向反力墻一體澆筑成型。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過(guò)水平運(yùn)動(dòng)裝置和豎向運(yùn)動(dòng)裝置的設(shè)置作為斷層發(fā)震基巖及土體遠(yuǎn)端邊界條件，垂直千斤頂和水平千斤頂實(shí)現(xiàn)了斷層的豎向位錯(cuò)量和水平位錯(cuò)量，具有無(wú)預(yù)加斷縫，無(wú)土體邊界且斷裂真實(shí)的特點(diǎn)。本發(fā)明的加載裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、組裝方便且易于操作，可重復(fù)使用；分別采用垂直和水平千斤頂實(shí)現(xiàn)斷層的豎向和水平位錯(cuò)分量，可廣泛適用于人工模擬斷層作用的原位試驗(yàn)研究。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 附圖2為本發(fā)明的反力裝置結(jié)構(gòu)示意 附圖3為本發(fā)明豎向運(yùn)動(dòng)裝置的傳力機(jī)構(gòu)示意 附圖4為本發(fā)明水平運(yùn)動(dòng)裝置的傳力機(jī)構(gòu)示意 附圖5為本發(fā)明水平運(yùn)動(dòng)裝置的傳力機(jī)構(gòu)放置在加載托板上的結(jié)構(gòu)示意 附圖6為本發(fā)明的滑動(dòng)裝置滑動(dòng)部分結(jié)構(gòu)示意圖。其中:1 一反力裝置；2—豎向運(yùn)動(dòng)裝置；3—7jC平運(yùn)動(dòng)裝置；4一反力臺(tái)座；5—7jC平反力墻；6—豎向反力墻；7—加載托板；8—加載分配梁；9一拉鎖；10—垂直千斤頂；11一加載推板；12—滑動(dòng)裝置；13—水平千斤頂；14一基礎(chǔ)梁；15—滑軌；16—滾軸；17—滑移鋼板；18—預(yù)埋鋼板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1-6所示:一種跨斷層埋地管線試驗(yàn)?zāi)鏀鄬蛹虞d裝置，包括反力裝置1，該反力裝置I包括一體澆筑成型的反力臺(tái)座4、水平反力墻5、豎向反力墻6和基礎(chǔ)梁14，其中豎向反力墻5和水平反力墻6亦可采用豎向反力架和水平反力架,兩道豎向反力墻6分別位于水平反力墻5的兩側(cè)且豎向反力墻6和水平反力墻5呈“匚”形垂直設(shè)置在反力臺(tái)座4的上表面上，基礎(chǔ)梁14位于反力臺(tái)座4的底部用于防止反力裝置I在使用過(guò)程中產(chǎn)生滑移，另外在豎向反力墻6的頂端和水平反力墻5的側(cè)壁上還分別埋設(shè)有預(yù)埋鋼板18，預(yù)埋鋼板18在反力裝置I澆筑成型時(shí)埋設(shè)。反力裝置I內(nèi)還設(shè)有豎向運(yùn)動(dòng)裝置2和水平運(yùn)動(dòng)裝置3作為逆斷層發(fā)震基巖及土體遠(yuǎn)端邊界條件，豎向運(yùn)動(dòng)裝置2包括加載托板7、加載分配梁8、拉鎖9和垂直千斤頂10，上下平行設(shè)置的加載分配梁8和加載托板7之間通過(guò)豎向設(shè)置的拉索9固定相連且加載托板7、加載分配梁8和拉索9構(gòu)成豎向運(yùn)動(dòng)裝置2的傳力機(jī)構(gòu)，垂直千斤頂10的底座設(shè)置在豎向反力墻6頂部預(yù)先埋設(shè)的預(yù)埋鋼板18上且垂直千斤頂10的頂端與加載分配梁8接觸相連對(duì)豎向運(yùn)動(dòng)裝置2進(jìn)行加載定位，在加載分配梁8與豎向反力墻6之間設(shè)置的垂直千斤頂10實(shí)現(xiàn)斷層的豎向位錯(cuò)分量；水平運(yùn)動(dòng)裝置3包括加載推板
11、滑動(dòng)裝置12和水平千斤頂13，其中加載推板11、滑動(dòng)裝置12構(gòu)成水平運(yùn)動(dòng)裝置3的傳力機(jī)構(gòu)，滑動(dòng)裝置12包括滑軌15、滾軸16和滑移鋼板17，其中滾軸16放置在滑移鋼板17的軸槽內(nèi)，滑移鋼板17的軸槽嵌置在滑軌15內(nèi)并與滑軌15活動(dòng)相連，滑軌15焊接在加載推板11的側(cè)面上，水平運(yùn)動(dòng)裝置3的加載推板11豎直放置在加載托板7上，水平設(shè)置的水平千斤頂13設(shè)置在滑移鋼板17與水平反力墻5之間，其中水平千斤頂13的底座放置在水平反力墻5側(cè)壁上預(yù)先埋設(shè)的預(yù)埋鋼板18上，水平千斤頂13的頂端與滑移鋼板17的側(cè)壁接觸相連對(duì)水平運(yùn)動(dòng)裝置3進(jìn)行加載定位，從而實(shí)現(xiàn)斷層的水平位錯(cuò)分量。本發(fā)明通過(guò)豎向運(yùn)動(dòng)裝置2和水平運(yùn)動(dòng)裝置3的設(shè)置作為斷層發(fā)震基巖及土體遠(yuǎn)端邊界條件，垂直千斤頂10和水平千斤頂13分別實(shí)現(xiàn)了人工斷層的豎向位錯(cuò)分量和水平位錯(cuò)分類量，具有無(wú)預(yù)加斷縫，無(wú)土體邊界且斷裂真實(shí)的特點(diǎn)；并且該加載裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、組裝方便且易于操作，可重復(fù)使用，可廣泛適用于人工模擬斷層作用的原位試驗(yàn)研究。以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)；本發(fā)明未涉及的技術(shù)均可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種原位人工模擬逆斷層運(yùn)動(dòng)的加載裝置，包括反力裝置(I)、豎向運(yùn)動(dòng)裝置(2)和水平運(yùn)動(dòng)裝置(3)，其特征在于所述的反力裝置(I)包括反力臺(tái)座(4)、垂直設(shè)置在反力臺(tái)座(4)上的水平反力墻(5)和豎向反力墻(6)，豎向運(yùn)動(dòng)裝置(2)的加載托板(7)和加載分配梁(8)分別置于反力臺(tái)座(4)和豎向反力墻(6)上且兩者之間通過(guò)垂直設(shè)置的拉索(9)固定相連，加載分配梁(8)的兩端與豎向反力墻(6)之間分別設(shè)置垂直千斤頂(10);水平運(yùn)動(dòng)裝置(3 )的加載推板(11)垂直置于加載托板(7 )之上，加載推板(11)的一側(cè)設(shè)有與其相連的滑動(dòng)裝置(12)，在滑動(dòng)裝置(12)和水平反力墻(5)之間水平設(shè)置水平千斤頂(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位人工模擬逆斷層運(yùn)動(dòng)的加載裝置，其特征在于所述的豎向反力墻(6)分別位于反力臺(tái)座(4)的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位人工模擬逆斷層運(yùn)動(dòng)的加載裝置，其特征在于所述水平運(yùn)動(dòng)裝置(3)的滑動(dòng)裝置(12)包括滑軌(15)、滾軸(16)和滑移鋼板(17)，所述的滾軸(16)放置在滑移鋼板(17)的軸槽內(nèi)，滑移鋼板(17)的軸槽嵌置在滑軌(15)內(nèi)并與滑軌(15)活動(dòng)相連，所述的滑軌(15)焊接在加載推板(11)的側(cè)面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位人工模擬逆斷層運(yùn)動(dòng)的加載裝置，其特征在于所述水平反力墻(5)的側(cè)壁上設(shè)有預(yù)埋鋼板(18)，所述水平千斤頂(13)的底座放置在預(yù)埋鋼板(18)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位人工模擬逆斷層運(yùn)動(dòng)的加載裝置，其特征在于所述豎向反力墻(6)的頂端設(shè)有預(yù)埋鋼板(18)，所述垂直千斤頂(10)的底座放置在預(yù)埋鋼板(18)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位人工模擬逆斷層運(yùn)動(dòng)的加載裝置，其特征在于所述反力臺(tái)座(4)的底部設(shè)有防滑移的基礎(chǔ)梁(14)，所述的基礎(chǔ)梁(14)與反力臺(tái)座(4)、水平反力墻(5)和豎向反力墻(6) —體燒筑成型。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種原位人工模擬逆斷層運(yùn)動(dòng)的加載裝置，包括反力裝置(1)，所述的反力裝置(1)包括反力臺(tái)座(4)、水平反力墻(5)和豎向反力墻(6)，豎向運(yùn)動(dòng)裝置(2)的加載托板(7)和加載分配梁(8)分別置于反力臺(tái)座(4)和豎向反力墻(6)上且兩者之間通過(guò)垂直設(shè)置的拉索(9)固定相連，加載分配梁(8)的兩端與豎向反力墻(6)之間分別設(shè)置垂直千斤頂(10)；水平運(yùn)動(dòng)裝置(3)的加載推板(11)垂直置于加載托板(7)之上，加載推板(11)的一側(cè)設(shè)有與其相連的滑動(dòng)裝置(12)，在滑動(dòng)裝置(12)和水平反力墻(5)之間水平設(shè)置水平千斤頂(13)。本發(fā)明的加載裝置無(wú)預(yù)加斷縫、無(wú)土體邊界且斷裂真實(shí)。
文檔編號(hào)G01M99/00GK103105309SQ20131002268
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者李鴻晶, 薛娜, 李忠良, 羅韌, 孫廣俊, 李秀菊 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)