[发明专利]超重力条件下管道抗隆起性能测试装置

权利要求书

1.一种超重力条件下管道抗隆起性能测试装置，其特征在于，包括离心机(1)、模型箱(2)、管道装置(4)、传力杆系统(5)、位移测试装置(8)、管道拉拔力加载系统(9)以及反力梁(10)。所述的模型箱(2)安装于离心机(1)吊篮(1-1)内，模型箱(2)中铺设有地基土体(3)，地基土体(3)中埋有管道装置(4)。所述管道装置(4)包括模型管道(4-1)，管道传力环(4-2)以及管道拉杆(4-3)三部分；管道传力环(4-2)套在模型管道(4-1)外部，管道拉杆(4-3)与管道传力环(4-2)机械连接。所述反力梁(10)由两根方钢组成，两根方钢平行固定于模型箱(2)上。所述管道拉拔力加载系统(9)包括安装于模型箱外侧的电机(9-1)、减速螺旋升降器系统(9-2)、螺杆(9-3)、荷载加载平台(9-4)以及位于螺杆(9-3)端部的六角螺丝(9-5)；电机(9-1)固定在减速螺旋升降器系统(9-2)上，减速螺旋升降器系统(9-2)固定在荷载加载平台(9-4)上，荷载加载平台(9-4)通过螺栓与反力梁(10)固定。传力杆系统(5)包括轴力计(6)和传力筒(7)；轴力计(6)下端与管道装置(4)连接在一起；所述的传力筒(7)包括传力筒内六角螺栓(7-1)、中空传力筒(7-2)和传力筒连接杆(7-3)；中空传力筒(7-2)通过内六角螺栓(7-1)与轴力计(6)连接，通过连接杆(7-3)与管道拉拔力加载系统(9)固定，中空传力筒(7-2)和传力筒内六角螺栓(7-1)互不接触。位移测试装置(8)包括激光位移传感器(8-1)和激光接受片(8-2)；激光位移传感器(8-1)与荷载加载平台(9-4)刚性连接，激光接受片(8-2)安装于轴力计(6)上方。

2.根据权利要求1所述的超重力条件下管道抗隆起性能测试装置，其特征在于，所述的地基土体(3)材料包括砂土、粘土、粉土等多种土质地基。

3.根据权利要求1所述的超重力条件下管道抗隆起性能测试装置，其特征在于，所述的模型管道(4-1)材料可为铝、钢、混凝土、pvc或有机玻璃等；所述的管道传力环(4-2)内径比模型管道(4-1)外径大1mm，管道传力环(4-2)顶部开有直径10mm螺孔，管道拉杆(4-3)通过该螺孔与管道传力环(4-2)机械连接，管道拉杆(4-3)直径10mm。管道传力环(4-2)与拉杆(4-3)均由铝材制成。

4.根据权利要求1所述的超重力条件下管道抗隆起性能测试装置，其特征在于，所述的中空传力筒(7-2)和传力筒内六角螺栓(7-1)间留有间距，电机(9-1)启动前，两者间互不接触。

5.根据权利要求1所述的超重力条件下管道抗隆起性能测试装置，其特征在于，所述的电机(9-1)与减速螺旋升降器系统(9-2)通过螺丝固定。电机(9-1)运行过程中可带动减速螺旋升降器系统(9-2)，使螺杆(9-3)产生向上或者向下的位移。螺杆(9-3)端部的六角螺丝(9-5)用于固定传力杆系统(5)，保证试验过程中螺杆(9-3)、传力筒连接杆(7-3)以及中空传力筒(7-2)间不产生相对变形。荷载加载平台(9-4)四角处开有孔洞，通过4个直径为12mm的螺栓与反力梁(10)固定。

6.根据权利要求1所述的超重力条件下管道抗隆起性能测试装置，其特征在于，所述反力梁(10)由两根长70cm、截面尺寸为4cm×6cm的方钢组成，方钢两端相应位置处开有螺孔，通过4个直径为12mm的螺栓与模型箱(2)固定。