[实用新型]半面桩小比例模型竖向抗拔试验加载装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及试验设备制造技术领域，是一种用于桩基础模型试验装置。

背景技术

混凝土扩盘桩是近年来新兴的桩基础形式，它通过挤扩、旋扩、钻扩等施工工艺在桩身不同部位形成扩大盘，以便提高桩的承载力。由于该型桩桩身的特殊构造，因此其受力性能比较复杂。目前对于混凝土灌注桩的研究基本是有限元模拟分析，并辅助少量的现场试验验证，无法真正了解桩周土体的破坏情况。本发明人提出过“一种用于桩周土体破坏试验使用的半面桩”，是将实际的挤扩灌注桩按比例缩小，再沿轴线破成两半制成半面桩，将半面桩插入盛有土样的透明容器内，将半面桩向上提拉，收集试验数据。

正常的桩基础试验中，由于桩的截面较大，且配置钢筋，可以通过平衡梁，用穿心千斤顶完成抗拔加载过程。而半面桩小比例模型试验中，试件的尺寸较小，且截面形式是半圆，半径只有5mm-10mm，而加载装置也较小，无法使用原有的抗拔加载装置，因此必须设计专门的装置，保证千斤顶能正常进行施加竖向拉力的操作。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种测量精确的半面桩小比例模型竖向抗拔试验加载装置。

本装置通过一个加载拉杆完成穿心千斤顶与半面桩的连接，加载拉杆设计思路如下所述：

正常的桩基础试验中，由于桩的截面较大，且配置钢筋，可以通过平衡梁，用穿心千斤顶完成抗拔加载过程。而半面桩小比例模型试验中，试件的尺寸较小，且截面形式是半圆，半径只有5mm-10mm，而加载装置也较小，无法使用原有的抗拔加载装置，因此必须设计专门的部件，保证千斤顶能正常进行施加竖向拉力的操作。需要解决的具体问题：

（1）要使小比例半截面桩可以在桩顶施加竖向拉力，即在穿心千斤顶和试件之间建立联系，进行竖向加载操作。

（2）要保证竖向拉力的垂直，避免产生水平方向的偏移。

（3）加载穿心千斤顶尺寸较小，保证加载杆件能通过穿心孔。

本实用新型解决技术问题的方案是采用加载拉杆、横梁和穿心千斤顶构成半面桩小比例模型竖向抗拔试验加载装置，穿心千斤顶安装在横梁上，横梁上开有一个与穿心千斤顶的中心孔大小相同并且位置对应的梁孔，加载拉杆由上长杆和下短杆构成，上长杆的直径与穿心千斤顶的中心孔的直径配合，下短杆的直径大于上长杆直径，下短杆上开有向下的豁槽，上长杆上有横向的上预留孔，下短杆上有横向的下预留孔，上长杆穿过穿心千斤顶的中心孔及横梁的梁孔，上预留孔内穿有上栓杆，上栓杆在穿心千斤顶之上，下预留孔内穿有下栓杆。将横梁固定在实验室的墙体上，或通过支架将横梁固定在实验室的地面，将插有半面桩的盛有土样的透明容器放置在下短杆的下方，半面桩上部开有试件预留孔，下栓杆穿过下预留孔及试件预留孔，使加载拉杆与半面桩连为一体，启动穿心千斤顶通过加载拉杆向上拉拨半面桩，进行加载破坏实验。

由于位移计的安放要保证和千斤顶同步运行，而千斤顶顶面较小，下面加载部件也较小，因此，在穿心千斤顶上面安装有大圆形薄钢板，大圆形薄钢板的中心开有与穿心千斤顶中心孔大小配合的通孔，大圆形薄钢板放置在上栓杆与穿心千斤顶之间，上长杆亦穿过大圆形薄钢板的通孔，位移计安装在大圆形薄钢板上。

本实用新型可以清楚地观察到土体从加荷到破坏整个过程的变化情况，并在试验中收集应变、位移数据，并观察、描绘土体破坏形式，拍摄土体破坏的结果，试验结果精确，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型剖视图；

图2为加载拉杆示意图。

具体实施方式

本实用新型由加载拉杆1、横梁2和穿心千斤顶3构成，穿心千斤顶3安装在横梁2上，横梁2上开有一个与穿心千斤顶3的中心孔大小相同并且位置对应的梁孔4，加载拉杆1由上长杆5和下短杆6构成，上长杆5的直径与穿心千斤顶3的中心孔的直径配合，下短杆6的直径是上长杆5直径的两倍，下短杆6上开有向下的豁槽8，上长杆5上有横向的上预留孔7，下短杆6上有横向的下预留孔9，上长杆5穿过穿心千斤顶3的中心孔及横梁2的梁孔4，上预留孔7内穿有上栓杆10，上栓杆10在穿心千斤顶3之上，下预留孔9内穿有下栓杆11，在穿心千斤顶3上面安装有大圆形薄钢板12，大圆形薄钢板12的中心开有与穿心千斤顶3中心孔大小配合的通孔，大圆形薄钢板12放置在上栓杆10与穿心千斤顶3之间，上长杆5亦穿过大圆形薄钢板12的通孔，在大圆形薄钢板12上安装有位移计13。测试时下短杆6连接半面桩14，半面桩14上部开有试件预留孔15，下栓杆11穿过下预留孔9及试件预留孔15。