[实用新型]一种多功能模型桩

说明书

技术领域

本实用新型涉及室内土工试验装置技术领域，具体涉及一种多功能模型桩。

背景技术

模型试验是一种重要的土工试验,它是在室内以现场桩基为原型,通过缩小一定的比 例来近似的模拟现场桩基受力、变形的情况。桩所受到的荷载按方向主要可以分为三类： 下压荷载、上拔荷载和水平荷载，现场桩基的受力比较复杂，常常受到下压荷载和水平 荷载的耦合作用，或者上拔荷载和水平荷载的耦合作用，这就需要我们在做室内模型试 验时，不仅要考虑模型桩的单向受力，而且还有综合考虑模型桩在多向作用力耦合作用 下的承载力和变形。

现有的模型桩只能模拟单一荷载作用下的受力、变形情况，模拟桩在其他荷载作用 下的受力、变形情况就需要更换模型桩，然而室内模拟桩的受力只作用在桩头，桩身部 分并不直接受力，所以只需对桩头部分变换即可。另外现有的将两个内壁黏贴有电阻应 变片的半桩身结合起来的办法多采用在桩身上通过螺栓连接的方式，这与桩的实际结构 形式有区别(桩身表面没有螺栓)，因此现有的室内试验模型桩有待改进。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种多功能模型桩，该模型桩结 构简单，操作方便，能够更好的应用于室内模型桩的抗压、抗拔、抗水平荷载试验。

实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：

一种多功能模型桩，包括桩头、桩身和桩端，桩头由桩头顶座和用于抗拉试验或抗 压试验的上部连接件构成，桩头顶座呈圆筒状，桩头顶座内壁上设有内螺纹，桩头顶座 外侧壁下部沿圆周方向设有环形的凹槽，桩头顶座底部开口，顶部中央设有螺纹孔A， 上部连接件与桩头顶座顶部通过螺纹连接，桩身整体为两端带外螺纹接口、中空的圆形 桩身，桩身由两个形状、大小完全相同的半桩身构成，各半桩身内沿桩身轴向均黏贴有 多个电阻应变片，各半桩身内的相邻两电阻应变片之间的距离相等，且两半桩身内对应 的两电阻应变片位于同一水平高度上，桩身上部设有导线出口，与各电阻应变片相连的 导线均穿过导线出口，桩端由桩端底座和下部连接件构成，桩端底座呈圆筒状，桩端底 座内壁上设有内螺纹，桩端底座顶部开口，底部中央设有螺纹孔B，下部连接件与桩端 底座底部通过螺纹连接，桩头顶座和桩端底座分别与桩身的两端通过螺纹连接。

所述的上部连接件由螺栓A和拉环构成，拉环固定于螺栓A头部上端面中央，且拉 环垂直于螺栓A头部上端面，螺栓A与螺纹孔A螺纹连接。

所述的上部连接件由螺栓B和平顶构成，平顶呈圆盘状，螺栓B固定于平顶下端面 的中央，且螺栓B垂直于平顶下端面，螺栓B与螺纹孔A螺纹连接。

所述的下部连接件由螺栓C和平底构成，平底呈圆盘状，螺栓C固定于平底上端面 的中央，且螺栓C垂直于平底上端面，螺栓C与螺纹孔B螺纹连接。

所述的下部连接件由螺栓D和锥形底构成，锥形底呈圆锥状，螺栓D固定于锥形底 底面中央上，且螺栓D垂直于锥形底底面，螺栓D与螺纹孔B螺纹连接。

所述的桩头、桩身、桩端的材质均为不锈钢。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果和优点在于：

1)、本实用新型结构简单，操作方便，只需更换不同形式的桩头即可模拟模型桩在 不同性质荷载作用下的受力和变形，不仅能够模拟模型桩在下压、上拔、水平荷载单独 作用下的受力、变形情况，还能够模拟下压和水平荷载耦合作用以及上拔和水平荷载耦 合作用下模型桩的受力、变形情况。

2)、两半桩身合在一起后，通过桩头顶座、桩端底座将两个半桩身固定在一起形成 整个桩身，这样形成的桩身表面没有螺栓之类的明显凸起，与实际桩身结构相吻合，从 而使试验数据更加可靠、准确。

附图说明

图1为本实用新型提供的多功能模型桩其中一种结构的结构示意图。

图2为本实用新型提供的多功能模型桩另外一种结构的结构示意图。

图3为桩头顶座的结构示意图。

图4为上部连接件的其中一种结构的结构示意图。

图5为上部连接件的另一种结构的结构示意图。

图6为桩身的结构示意图。

图7为半桩身的结构示意图。

图8为桩端底座的结构示意图。

图9为下部连接件的其中一种结构的结构示意图。

图10为下部连接件的另一种结构的结构示意图。