一种多角度穿越活动性断层隧道地震振动台模型试验箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多角度穿越活动性断层隧道地震振动台模型试验箱，涉及模型箱技术领域，包括：长方体形状的试验箱以及可拆卸的设置在试验箱中的隧道模型，试验箱包括：第一箱体和第二箱体，第一箱体和第二箱体分别包括：底板和顶板以及第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板，两个箱体对应的第一侧板相对重合设置，第一侧板与对应的底板、第二侧板以及第四侧板均倾斜设置，第二侧板、第三侧板以及第四侧板上分别设有通孔，第一箱体/第二箱体对应的顶板、第二侧板以及第四侧板上分别设有动力装置，底板的下端设有升降平台，本实用新型专利技术解决了现有隧道受力试验模型无法同时模拟断层水平走滑、正断以及逆断的隧道受力情况的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多角度穿越活动性断层隧道地震振动台模型试验箱


[0001]本技术涉及模型箱
，具体涉及一种多角度穿越活动性断层隧道地震振动台模型试验箱。

技术介绍

[0002]我国尤其是西部地区多是山区，受板块挤压影响，形成众多的构造断裂带，地震频发。随着西部大开发建设战略的实施和推进，在我国西部艰险山区规划和建设的高速铁路、公路越来越多。由于线路走向和地形条件限制，有大量的隧道将不可避免的穿越活动性断裂地带，为隧道的建设带来极大风险和困难，开展穿越强震区活动断层隧道结构受力研究具有重要的理论和工程意义。
[0003]通常对隧道穿越断层受力的试验研究，是利用模型试验箱进行，断层的走向与隧道轴向垂直，这种模型箱只能模拟隧道与断层垂直正交条件下的正断或逆断情况，不能模拟水平走滑断层情况，并且现有模型与实际工程有较大差别，很多隧道的轴线与断层并不是90
°
正交，有些还是小角度相交，这与正交受力情况完全不同，使得试验结果的参考价值大打折扣。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种多角度穿越活动性断层隧道地震振动台模型试验箱，以解决现有隧道受力试验模型无法同时模拟断层水平走滑、正断以及逆断的隧道受力情况的问题。
[0005]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]一种多角度穿越活动性断层隧道地震振动台模型试验箱，包括：长方体形状的试验箱以及可拆卸的设置在试验箱中的隧道模型，试验箱包括：相对设置的第一箱体和第二箱体，第一箱体和第二箱体分别包括：上下相对设置的底板和顶板以及设置在顶板和底板之间并依次连接的第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板，第一箱体和第二箱体对应的第一侧板相对重合设置，第一侧板与对应的底板、第二侧板以及第四侧板均倾斜设置，并且第二侧板的长度大于第四侧板的长度；第二侧板、第三侧板以及第四侧板上分别设有通孔，第一箱体/第二箱体对应的顶板、第二侧板以及第四侧板上分别设有动力装置，底板的下端分别设有升降平台。
[0007]该试验箱整体为长方体结构，试验箱中设有可拆卸的隧道模型，隧道模型水平设置，用于模拟隧道结构，实验室，箱体中填充土壤。试验箱包括两个相对设置的箱体，两个相对设置的箱体通过动力装置可以在不同方向产生错位，根据实验需求使两个箱体在不同的方向(横向和纵向)产生错位后，再将试验箱整体放置在地震振动台上，从而可以进行地震模拟实验。第一箱体和第二箱体的横截面为等腰直角梯形，并且第一侧板与底板倾斜设置，从而使底板以及第二侧板以及第四侧板处的断层线与隧道轴线呈非正交状态，从而可以更好的模拟实际情况，第一侧板、第二侧板以及第三侧板上分别设有通孔，隧道模型中间穿过
第一侧板的通孔，两端分别设置第一箱体和第二箱体相对侧板的通孔中，从而实现隧道模型的固定。
[0008]进一步地，在本技术较佳的实施例中，顶板可拆卸的设置在第一侧板、第二侧板、第三侧板以及第四侧板的上端。
[0009]顶板设置成可拆卸的结构，便于从顶部向箱体中填土。
[0010]进一步地，在本技术较佳的实施例中，动力装置采用多个千斤顶。
[0011]动力装置用于推动箱体使两个箱体产生错位，采用千斤顶，推力稳定，
[0012]进一步地，在本技术较佳的实施例中，多个千斤顶设置在反力架上，反力架包括：两个竖直相对设置的支架以及设置在两个支架顶端且水平设置的横梁，与支架对应的千斤顶的动力作用在第二侧板和第四侧板上，与横梁对应千斤顶的动力作用在顶板上。
[0013]反力架用于支撑千斤顶，使千斤顶分别对应设置在试验箱的顶端和侧面，从而使箱体在纵向产生正断/逆断，在水平方向产生走滑断层错位。
[0014]进一步地，在本技术较佳的实施例中，第二侧板、第三侧板以第四侧板对应的通孔分别与隧道模型的横截面相匹配。
[0015]进一步地，在本技术较佳的实施例中，第一侧板与底板所在平面的锐角夹角为70
°
～80
°
，第一侧板与第二侧板所在平面的锐角夹角为70
°
～80
°
。
[0016]第一侧板与底板所在平面的锐角夹角为70
°
～80
°
，第一侧板与第二侧板所在平面的锐角夹角为70
°
～80
°
，即第一侧板、在竖直方向的倾斜角度为10
°
～20
°
，与隧道模型轴线的夹角为10
°
～20
°
，根据试验需求，可以模拟小角度断层。
[0017]本技术具有以下有益效果：
[0018]本技术提供了一种多角度穿越活动性断层隧道地震振动台模型试验箱，该试验箱能模拟隧道轴向与断层小角度相交，并能同时模拟断层水平走滑(左旋、右旋)和正断与逆断等不同错断条件；并且将隧道模型相对试验箱水平旋转90
°
，就可实现与断层大角度相交的工况，从而达到一箱多用的功能。
附图说明
[0019]图1为本技术的多角度穿越活动性断层隧道地震振动台模型试验箱的整体结构示意图；
[0020]图2为本技术的试验箱和隧道模型的整体结构示意图(无顶板)；
[0021]图3为本技术的反力架和升降平台的组合结构示意图。
[0022]其中：1
‑
试验箱；11
‑
第一箱体；111
‑
顶板；112
‑
底板；113
‑
第一侧板； 114
‑
第二侧板；115
‑
第三侧板；116
‑
第四侧板；117
‑
通孔；12
‑
第二箱体；2
‑
隧道模型；3
‑
升降平台；4
‑
动力装置；5
‑
反力架；51
‑
支架；52
‑
横梁。
具体实施方式
[0023]以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。
[0024]实施例
[0025]参照图1，一种多角度穿越活动性断层隧道地震振动台模型试验箱，包括：长方体
形状的试验箱1以及可拆卸的设置在试验箱1中的隧道模型2，参照图1和图2，试验箱1包括：相对设置的第一箱体11和第二箱体12，第一箱体11和第二箱体12的横截面为斜腰相对的直角梯形形状，第一箱体 11和第二箱体12分别包括：上下相对设置的底板112和顶板111以及设置在顶板111和底板112之间并依次连接的第一侧板113、第二侧板114、第三侧板115和第四侧板116，顶板111可拆卸的设置在第一侧板113、第二侧板114、第三侧板115以及第四侧板116的上端，其中第二侧板114的长度大于第四侧板116的长度，第一箱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多角度穿越活动性断层隧道地震振动台模型试验箱，其特征在于，包括：长方体形状的试验箱(1)以及可拆卸的设置在所述试验箱(1)中的隧道模型(2)，所述试验箱(1)包括：相对设置的第一箱体(11)和第二箱体(12)，所述第一箱体(11)和所述第二箱体(12)分别包括：上下相对设置的底板(112)和顶板(111)以及设置在所述顶板(111)和所述底板(112)之间并依次连接的第一侧板(113)、第二侧板(114)、第三侧板(115)和第四侧板(116)，所述第一箱体(11)和所述第二箱体(12)对应的所述第一侧板(113)相对重合设置，所述第一侧板(113)与对应的所述底板(112)、第二侧板(114)以及第四侧板(116)均倾斜设置，并且所述第二侧板(114)的长度大于所述第四侧板(116)的长度；所述第二侧板(114)、所述第三侧板(115)以及第四侧板(116)上分别设有通孔(117)，所述第一箱体(11)/所述第二箱体(12)对应的所述顶板(111)、所述第二侧板(114)以及所述第四侧板(116)上分别设有动力装置(4)，所述底板(112)的下端分别设有升降平台(3)。2.根据权利要求1所述的多角度穿越活动性断层隧道地震振动台模型试验箱，其特征在于，所述顶板(111)可拆卸的设置在所述第一侧板(113)、所述第二侧板(114)、所述第三侧板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉锁，于丽，王明年，何锁宋，肖宋扬，唐浪洲，汪主洪，张祖迪，卢雅欣，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：