[发明专利]平面变角可加载相似模拟实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种平面变角可加载相似模拟实验装置，包括变角装置、加载装置、上固定装置及下固定装置，其特征在于：所述变角装置与上固定装置及下固定装置相接，所述的加载装置包括加载千斤顶、上承压板上垫、上承压板下垫、下承压板及力传感器，并通过上紧固螺栓与上固定装置相接，所述的上固定装置通过焊接成为一体，所述的下固定装置为实验装置底支承架。

2.根据权利要求1所述的平面变角可加载相似模拟实验装置，其特征在于：所述的变角装置是包括通过变角侧千斤顶两档伸缩的微调变角装置及变角侧千斤顶通过变角滑体在底支承座变角滑槽内移动的紧固变角装置，且变角滑体上螺栓与调试后变角滑槽内螺孔紧固连接。

3.根据权利要求2所述的平面变角可加载相似模拟实验装置，其特征在于：所述的紧固变角装置可在底支承座变角滑槽内移动，且变角滑体上螺栓与调试后变角滑槽内螺孔紧固连接。

4.根据权利要求1所述的平面变角可加载相似模拟实验装置，其特征在于：所述的力传感器通过线路与计算机数据采集系统相接。

5.根据权利要求1所述的平面变角可加载相似模拟实验装置，其特征在于：所述的加载装置为千斤顶升降装置，千斤顶升降装置通过顶紧固螺栓及加载千斤顶底盘固定在下承压板上，加载千斤顶上部通过上承压板下垫下设置的上承压板槽孔进行固定，上承压板上垫与上承压板下垫间设置力传感器，且力传感器通过线路与外部计算机数据采集系统相连。

6.根据权利要求1所述的平面变角可加载相似模拟实验装置，其特征在于：所述的上固定装置包括左安装架、右安装架、底安装架及槽钢，左安装架与右安装架均通过下部焊接与底安装架相接，左安装架与右安装架上部设置加载装置，并通过上紧固螺栓相连，槽钢两端通过连接螺栓与左安装、右安装架(或底安装架)前后面固定。

7.根据权利要求1所述的平面变角可加载相似模拟实验装置，其特征在于：所述的下固定装置包括底支承座、挡板及变角调试盘。

8.根据权利要求7所述的平面变角可加载相似模拟实验装置，其特征在于：所述的变角调试盘上设有变角滑槽与变角刻度盘。

9.一种应用权利要求1所述的平面变角可加载相似模拟实验方法，包括以下步骤：

(1)实验装置装填相似材料时，转动紧固螺栓至取下左安装架与右安装架上端的上承压板上垫与上承板下垫，并将上承压板下垫中的力传感器连线和计算机数据采集系统相接；

(2)升起变角底千斤顶使固定在一起的左安装架、右安装架及底安装架沿变角转轴转动，同时，调试变角侧千斤顶位置使左安装架、右安装架及底安装架达到指定角度，固定变角底千斤顶及变角侧千斤顶，使上固定装置达到稳定状态；

(3)在左安装架与底安装、右安装架前后两侧安装水平方向的槽钢，并在对应的左安装架螺孔、底安装架螺孔和右安装架螺孔通过连接螺栓进行紧固组成装填空间，根据实验配比要求在装填空间装填相似材料，并按一定力度夯实。

(4)在上固定装置组成的装置空间内根据实验配比要求装填相似材料，并按一定力度夯实；

(5)通过变角装置中变角侧千斤顶及变角底千斤顶将装填相似材料后的上固定装置通过变角转动轴转动放回原位，在底安装架右侧通过固定螺栓与底支承座紧固；

(6)在装填相似材料上放置下承压板及加载千斤顶，在左安装架及右安装架的上端安装上承压板下垫及上承压板上垫，使力传感器上下面与上承板下垫、上承压板上垫的上下面接触完好；

(7)安装上紧固螺栓使上承压板下垫、上承压板上垫两端与左安装架、右安装架顶部连接，升加载千斤顶使其顶部进入上承压板下垫的上承压板槽孔内；

(8)去掉紧固槽钢的连接螺栓，卸掉固定在左安装架、右安装架及底安装架上的槽钢，暴露装填材料至风干；

(9)在相似材料上端对加载千斤顶按照设定载荷值进行加载，开挖相似材料上实验模型，记录实验现象及数据。