本实用新型专利技术公开了一种室内模型桩竖向加荷试验装置，装置包括试验槽、支架、加压荷载施加装置和上拔荷载施加装置，所述试验槽内放置有模型桩与土体，加压荷载施加装置包括加压杠杆、压力传感器、第一加压装置，加压杠杆的一端被支架支撑、另一端连接第一加压装置，压力传感器设置在加压杠杆的底部且位于模型桩的顶部；上拔荷载施加装置包括滑轮、钢绞线、滑轮固定杆和第二加压装置，滑轮固定杆设置在可移动立架与第二纵向支撑杆之间，滑轮设置在滑轮固定杆的侧面，钢绞线穿过滑轮且钢绞线的一端与模型桩顶部连接、另一端与位于滑轮下方的第二加压装置连接。加压荷载施加装置和上拔荷载施加装置分别可实现加压荷载试验和上拔荷载试验。验。验。
【技术实现步骤摘要】
一种室内模型桩竖向加荷试验装置
[0001]本技术载荷试验
，具体涉及一种室内模型桩竖向加荷试验装置。
技术介绍
[0002]建筑工程是城市建设的重要组成部分，而基坑工程作为建筑工程的一部分，时至今日，其对于各种类型的工程桩的应用已经特别广泛，尤其是在基坑支护与地基处理方面。为探究不同类型桩的力学性能，相关的试验是必不可少的，考虑到现场试验往往耗费巨大，且不可控因素较多，于是室内模型桩试验成为了可供选择的有效方法之一。在室内模型桩试验中，对桩顶施加荷载的方法很多，一般都通过加载设备和试验装置产生，可用于试验的加载设备有重物、气压、机械机具、液压、动力激荡以及他们相匹配的各种试验装置等。这类设备的优点是足够智能化，且易于操控，但缺点也足够明显，比如造价偏高，灵活度较差等。最简单的加压方式还有重物堆载，但加压精度又难以掌握，桩顶压力的施加会比较分散，对于模型桩这种桩顶可施加荷载的接触面积较小的情况，重物堆载的方法便难以实施。
技术实现思路
[0003]本技术的目的在于提供一种结构和操作简单、精度高的室内模型桩竖向加荷试验装置。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0005]一种室内模型桩竖向加荷试验装置，包括试验槽、支架和加压荷载施加装置，所述试验槽内放置有模型桩与土体，所述加压荷载施加装置包括加压杠杆、压力传感器、第一加压装置，所述加压杠杆的一端被所述支架支撑、另一端连接第一加压装置，所述压力传感器设置在加压杠杆的底部且位于模型桩的顶部。
[0006]优选地，所述支架包括位于试验槽一侧的纵向底座、下端与所述纵向底座连接上端与位于纵向底座上方的第一纵向支撑杆连接的第一固定立架、下端与所述第一固定立架连接的且与纵向底座平行设置的第一纵向支撑杆以及位于试验槽另一侧的第二固定立架。
[0007]优选地，所述支架还包括可移动立架，所述可移动立架设置于第一纵向支撑杆与所述纵向底座之间且能够沿所述纵向底座的轴向方向移动，所述可移动立架在其上部两侧开设有螺栓滑槽，所述可移动立架在其上部开设有加压杠杆孔，所述加压荷载施加装置还包括铰接螺栓，所述加压杠杆的所述一端穿过所述加压杠杆孔，所述铰接螺栓穿过所述螺栓滑槽和所述加压杠杆设置。
[0008]优选地，还包括上拔荷载施加装置，所述上拔荷载施加装置包括滑轮、钢绞线、滑轮固定杆和第二加压装置，所述支架还包括设置在第二固定立架的上部的第二纵向支撑杆，所述滑轮固定杆设置在所述可移动立架的顶部与所述第二纵向支撑杆之间，所述滑轮包括第一滑轮和第二滑轮，第一滑轮设置在所述滑轮固定杆位于可移动立架的一端的侧面，第二滑轮设置在滑轮固定杆位于可移动立架与第二纵向支撑杆之间的部分的侧面，所述钢绞线穿过第一滑轮和第二滑轮且钢绞线的一端与模型桩顶部连接、另一端与位于第一
滑轮下方的第二加压装置连接。
[0009]优选地，所述第二纵向支撑杆的内侧面设置有滑轮固定杆滑槽，所述可移动立架在位于加压杠杆孔的上部开设有滑轮固定杆孔，所述滑轮固定杆的一端穿过所述滑轮固定杆孔、另一端位于滑轮固定杆滑槽内。
[0010]优选地，所述第一加压装置包括悬挂于加压杠杆另一端下方的第一砝码盘以及位于所述第一砝码盘内的第一砝码，所述第二加压装置包括与钢绞线另一端连接的第二砝码盘以及位于所述第二砝码盘内的第二砝码。
[0011]优选地，所述试验槽包括挡板和透明有机玻璃板，所述挡板包括四个侧挡板和底挡板，所述透明有机玻璃板设置在四个侧挡板中的前侧挡的中部，透过所述透明有机玻璃板能够观察到所述试验槽的内部。
[0012]优选地，所述加压荷载施加装置还包括橡胶垫圈，所述橡胶垫圈设置在压力传感器与模型桩的顶部之间，所述第一纵向支撑杆的底面轴向开设有可移动立架滑槽，所述纵向底座上表面沿轴向开设有纵向底座滑槽，所述可移动立架能够沿可移动立架滑槽和纵向底座滑槽移动。
[0013]本技术与现有技术相比，其显著优点在于：
[0014](1)与传统焊接的固定支架结构不同，本技术在多个纵向支撑杆或底座中加入了滑槽(内部可根据需求加滑珠)，使得与之相连的立架在滑槽内可自由移动，在加压荷载施加装置中的可移动立架中还加入了螺栓滑槽，这使得加压杠杆不仅可以随着立架前后移动，还可以随着螺杆上下移动，可以对试验槽内任意位置进行加压，具有极大的自由度，弥补了现有技术中在进行试验时只能定点施加荷载的弊端，尤其是在研究多桩、群桩性能的时候极其方便；
[0015](2)在上拔荷载模拟装置中，用于固定滑轮的受力杆滑轮固定杆，不仅可以随着立架前后自由滑动，还可以从左侧立架孔处抽出，在不需要使用的情况下进行拆卸，能为试验人员提供更大的操作空间，具有极大的自由度；
[0016](3)与现有的机械设施加载的方式不同，本技术采用杠杆原理进行加压，在对模型桩桩顶进行加压时，考虑到模型桩的桩顶面积较小，试验中要加载的荷载一般也不会特别大，综合考虑造价与灵活度需求，杠杆加压的方式更为合适，试验中根据需求调整左侧螺栓与杠杆的高度(可利用平衡尺内的水准气泡辅助调平，减少力的不平衡施加)，在杠杆右侧施加砝码荷载，杠杆与桩顶通过压力传感器间接接触，操作方便，成本低，加荷精准，稳定度较好，荷载数据的采集也足够明了；
[0017](4)技术采用滑轮连接钢绞线的方式将砝码施加的重力转换成了对桩顶的上拔力，这种方法的应用在现实中比较实用，操作简便且精度高。
附图说明
[0018]图1为本技术室内模型桩竖向加荷试验装置第一个视角的立体结构图。
[0019]图2为本技术室内模型桩竖向加荷试验装置第二个视角的立体结构图。
[0020]图3为试验槽的结构示意图。
[0021]图4为加压荷载施加装置的示意图。
[0022]图5为上拔荷载施加装置的示意图。
[0023]图6为纵向底座的结构示意图。
[0024]图7为可移动立架的结构示意图。
[0025]图8为第二纵向支撑杆的结构示意图。
[0026]图9为第一纵向支撑杆的结构示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0028]以下结合具体实施例对本技术的实现进行详细的描述。
[0029]一种室内模型桩竖向加荷试验装置，如图1-2所示，其主要包括四个部分：
①
试验槽1：放置模型桩6与土体5，模拟所要研究的桩土布置情况，所有的试验都围绕试验槽内1的桩与土开展。
②
支架2：用于固定并向下传递荷载施加装置产生的竖向力的稳定架构。3.加压荷载施加装置。
③
加压荷载施加装置3：对模型桩6桩顶施加向下的荷载，模拟桩体受压情况。
④
上拔荷载施加装置4：对模型本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种室内模型桩竖向加荷试验装置，包括试验槽(1)、支架(2)和加压荷载施加装置(3)，所述试验槽(1)内放置有模型桩(6)与土体(5)，其特征在于，所述加压荷载施加装置(3)包括加压杠杆(3-1)、压力传感器(3-3)、第一加压装置，所述加压杠杆(3-1)的一端被所述支架(2)支撑、另一端连接第一加压装置，所述压力传感器(3-3)设置在加压杠杆(3-1)的底部且位于模型桩(6)的顶部。2.如权利要求1所述的室内模型桩竖向加荷试验装置，其特征在于，所述支架(2)包括位于试验槽(1)一侧的纵向底座(2-1)、下端与所述纵向底座(2-1)连接上端与位于纵向底座(2-1)上方的第一纵向支撑杆(2-5)连接的第一固定立架(2-2)、下端与所述第一固定立架(2-2)连接的且与纵向底座(2-1)平行设置的第一纵向支撑杆(2-5)以及位于试验槽(1)另一侧的第二固定立架(2-3)。3.如权利要求2所述的室内模型桩竖向加荷试验装置，其特征在于，所述支架(2)还包括可移动立架(2-4)，所述可移动立架(2-4)设置于第一纵向支撑杆(2-5)与所述纵向底座(2-1)之间且能够沿所述纵向底座(2-1)的轴向方向移动，所述可移动立架(2-4)在其上部两侧开设有螺栓滑槽(2-4-1)，所述可移动立架(2-4)在其上部开设有加压杠杆孔(2-4-2)，所述加压荷载施加装置(3)还包括铰接螺栓(3-2)，所述加压杠杆(3-1)的所述一端穿过所述加压杠杆孔(2-4-2)，所述铰接螺栓(3-2)穿过所述螺栓滑槽(2-4-1)和所述加压杠杆(3-1)设置。4.如权利要求3所述的室内模型桩竖向加荷试验装置，其特征在于，还包括上拔荷载施加装置(4)，所述上拔荷载施加装置(4)包括滑轮(4-1)、钢绞线(4-2)、滑轮固定杆(4-3)和第二加压装置，所述支架(2)还包括设置在第二固定立架(2-3)的上部的第二纵向支撑杆(2-6)，所述滑轮固定杆(4-3)设置在所述可移动立架(2-4)的顶部与所述第二纵向支撑杆(2-6)之间，所述滑轮(4-1)包括第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志刚，高洲，姚和康，叶宏林，代云云，朱德胜，闻一江，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：新型
国别省市：
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