[实用新型]一种模拟波浪荷载作用下海底隧道动态响应模型试验装置

权利要求书

1.一种模拟波浪荷载作用下海底隧道动态响应模型试验装置，该装置置于波浪槽中进行试验，其特征在于，该装置包括模型箱、隧道(9)及其支撑系统(10)、量测系统三个部分；所述模型箱由模型箱底板(1)、四条角钢(2)、模型箱左侧转动板(3)、钢化玻璃(5)、模型箱背面板(6)、模型箱右侧板(7)和有机玻璃板(8)组成；所述模型箱底板(1)和四条角钢(2)焊接形成模型箱框架；所述模型箱右侧板(7)和模型箱背面板(6)均由铁板制成并焊接到模型箱框架上；所述模型箱右侧板(7)底部开有出水口(4)；所述模型箱背面板(6)中间位置有矩形开口，用于放置有机玻璃板(8)；所述有机玻璃板(8)中央开有圆形孔洞，孔洞半径和隧道(9)外半径一致，用于安放隧道(9)；所述钢化玻璃(5)位于模型箱正面，并和模型箱框架通过结构胶粘接；所述模型箱左侧转动板(3)由铁板制成，通过位于模型箱左侧转动板(3)右侧的转子A(3-1)和位于模型箱框架的角钢(2)上的转子B(2-1)连接，通过位于模型箱左侧转动板(3)左侧的插销A(3-2)和位于模型箱框架的角钢(2)上的插销B(2-2)以及插条固定；所述隧道(9)由石膏、硅藻土以及水浇筑养护而成，安放在支撑系统(10)上；所述支撑系统(10)由支撑叉子(10-1)、支撑管(10-2)以及支撑底座(10-3)组成；所述量测系统包括第一孔压传感装置(11)、两个第二孔压传感装置(12)、应变片(14)、涌水量箱(13)和浪高仪；所述第一孔压传感装置(11)由第一传感器固定支架(11-1)和固定在第一传感器固定支架(11-1)上的第一孔压传感器(11-2)组成；所述第二孔压传感装置(12)由第二传感器固定支架(12-1)和固定在第二传感器固定支架(12-1)上的第二孔压传感器(12-2)组成；所述第一孔压传感装置(11)位于模型箱中央的隧道(9)下方，两个第二孔压传感装置(12)分别位于模型箱内的隧道(9)两侧；所述应变片(14)两两一组，共四组，每组的两个应变片(14)呈T字形排布，四组沿隧道(9)外表面环向等间距排布；所述涌水量箱(13)由涌水量箱主体(13-1)、第三孔压传感器(13-2)和连接口(13-3)组成；所述涌水量箱主体(13-1)由五块塑料板构成，利用玻璃胶粘贴在模型箱背面板(6)上；所述涌水量箱主体(13-1)底部开有连接口(13-3)，用于连接水管，底部放置第三孔压传感器(13-2)，用于测量水位高度；所述浪高仪悬挂在模型箱上方的水域内，用于量测波浪高度。

2.根据权利要求1所述的一种模拟波浪荷载作用下海底隧道动态响应模型试验装置，其特征在于，所述第一传感器固定支架(11-1)和第二传感器固定支架(12-1)由圆柱形细长铁杆点焊于正方形薄铁板中央，所述第一传感器固定支架(11-1)和第二传感器固定支架(12-1)上车有用于安装孔压传感器的凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种模拟波浪荷载作用下海底隧道动态响应模型试验装置，其特征在于，所述转子A(3-1)为一圆柱形钢条焊接在模型箱左侧转动板(3)上，转子B(2-1)焊接在模型箱框架的角钢(2)上，为一棱柱体钢块，内部车出一圆柱体孔洞，圆柱体孔洞大于转子A(3-1)，用于安放转子A(3-1)。

4.根据权利要求1所述的一种模拟波浪荷载作用下海底隧道动态响应模型试验装置，其特征在于，所述插销A(3-2)和插销B(2-2)均为一钢块，内部车去相同大小的孔洞后分别焊接在模型箱左侧转动板(3)和模型箱框架的角钢(2)上。

5.根据权利要求1所述的一种模拟波浪荷载作用下海底隧道动态响应模型试验装置，其特征在于，所述支撑叉子(10-1)插入支撑管(10-2)内，并且支撑管(10-2)上每隔10厘米钻有一个孔洞，通过转紧螺丝用于调节支撑叉子(10-1)的高度。

6.根据权利要求1所述的一种模拟波浪荷载作用下海底隧道动态响应模型试验装置，其特征在于，所述模型箱左侧转动板(3)和模型箱框架之间、有机玻璃板(8)和模型箱背面板(6)之间以及涌水量箱(13)和模型箱背面板(6)之间的缝隙利用玻璃胶密封。

7.根据权利要求1所述的一种模拟波浪荷载作用下海底隧道动态响应模型试验装置，其特征在于，所述第一孔压传感器(11-2)外径曲率与第一传感器固定支架(11-1)上的凹槽曲率一致，通过绑扎带固定在第一传感器固定支架(11-1)上；所述第二孔压传感器(12-2)外径曲率与第二传感器固定支架(12-1)上的凹槽曲率一致，通过绑扎带固定在第一传感器固定支架(12-1)上；所述第一孔压传感器(11-2)的信号传输线沿着第一传感器固定支架(11-1)、模型箱底板(1)、钢化玻璃(5)的顺序连接到数据采集仪和第一孔压传感器(11-2)供电装置上；所述第二孔压传感器(12-2)的信号传输线沿着第二传感器固定支架(12-1)、模型箱底板(1)、钢化玻璃(5)的顺序连接到数据采集仪和第二孔压传感器(12-2)供电装置上。