[发明专利]一种可视化土与结构物相互作用力学性质实验仪

说明书

技术领域

本发明涉及实验仪，特别涉及一种可视化土与结构物相互作用力学性质实验仪。

背景技术

随着我国高层、大型、复杂建筑的修建，对于地基稳定性要求标准日渐提高，而且地基相对上部结构来说相互柔性，因而，地基刚性的假设不再成立，在设计结构时，就必须考虑土体与结构的相互作用问题，把二者作为一个整体进行耦合分析。土与结构相互作用分为静相互作用和动相互作用, 合理选择地基模型是共同作用分析中非常重要的问题。它不仅直接影响地基反力的分布和基础的沉降，而且影响地基和上部结构的内力和变形分布。因此，在共同作用分析中，首先必须了解各种地基模型的适用条件，选择的地基模型必须符合比较接近所分析的场地的地基特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种可视化土与结构物相互作用力学性质实验仪，该实验仪可以重复使用，通过仪器正面的玻璃观测窗口可以使用数码拍摄、显微观测拍摄，对土与结构物接触部位的土体进行应力场、应变场以及土体的细观观测。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种可视化土与结构物相互作用力学性质实验仪，其特点是，包含：

底座；

设置在底座上的框架；

铺设在底座上的导轨，所述的导轨设置在框架内；

受力部件，其活动设置在导轨上；

若干个液压部件，其设置框架上，可对受力部件的顶部及两侧边施加载荷作用力，并将载荷作用力输送至外部的数据采集器上。

所述的受力部件包含：

下底板，其设置在导轨上；

上顶板，其位于下底板上部；

设置在下底板与上顶板之间的4块侧板，相邻的两块侧板之间相互垂直；

所述的下底板、上顶板和侧板形成容纳空间，用来填筑土体。

所述的液压部件为3个；

其中一个所述的液压部件垂直设置在上顶板上；

另外两个液压部件水平设置，且分别顶住相邻的两块侧板。

所述的液压部件包含依次相连的载荷传感器和载荷油缸；所述的载荷传感器输入端与受力部件的上顶板或侧板相连。

该实验仪还包含：

水平驱动油缸，其驱动下底板；

位移传感器，其设置在下底板上方，并与外部的数据采集器相连。

所述的侧板开设有一观察窗，所述的观察窗设置在其中一个水平设置的液压部件相对的一侧。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明可以重复使用，通过仪器正面的玻璃观测窗口可以使用数码拍摄、显微观测拍摄，对土与结构物接触部位的土体进行应力场、应变场以及土体的细观观测。

附图说明

图1为本发明一种可视化土与结构物相互作用力学性质实验仪的结构示意图；

图2为本发明的力学原理图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，一种可视化土与结构物相互作用力学性质实验仪，包含：底座1；设置在底座1上的框架2；铺设在底座1上的导轨3，所述的导轨3设置在框架2内；受力部件，其活动设置在导轨3上；3个液压部件，其设置框架2上，可对受力部件的顶部及两侧边施加载荷作用力，并将载荷作用力输送至外部的数据采集器6上。

受力部件包含：下底板41，其设置在导轨3上；上顶板42，其位于下底板41上部；设置在下底板41与上顶板42之间的4块侧板3，相邻的两块侧板43之间相互垂直；所述的下底板41、上顶板42和侧板43形成容纳空间，用来填筑土体。

在3个液压部件中，其中一个液压部件垂直设置在上顶板42上；另外两个液压部件水平设置，且分别顶住相邻的两块侧板43。

液压部件包含依次相连的载荷传感器51（该载荷传感器为现有技术的传感器，本实施例中采用型号为BB11/CLF-H6的载荷传感器）和载荷油缸52；所述的载荷传感器输入端与受力部件的上顶板42或侧板43相连。

该实验仪还包含：水平驱动油缸7，其驱动下底板41；位移传感器8（该位移传感器为现有技术的传感器，本实施例中采用型号为B WF03-LWF-100-A1的载荷传感器），其设置在下底板41上方，并与外部的数据采集器6相连。

所述的侧板43开设有一观察窗431，所述的观察窗431设置在其中一个水平设置的液压部件相对的一侧。