[发明专利]一种模拟基础纵-横向非线性支承刚度的试验装置

权利要求书

1.一种模拟基础纵-横向非线性支承刚度的试验装置，其特征在于：包括顶端开口的内筒（10）和外筒（20）、扭转非线性支承模块、横向非线性支承模块以及纵向非线性支承模块；

所述内筒（10）套设在所述外筒（20）内，且能在所述外筒（20）内纵向运动；

所述扭转非线性支承模块包括托盘（31）、齿轮（32）、第一横向滑槽（33）、套盒（34）、第一横向滑块（35）和齿杆（36）；

所述托盘（31）滚动设置在所述内筒（10）内，用于固定上部结构立柱（100）；

所述齿轮（32）固定套设在所述托盘（31）上；

所述第一横向滑槽（33）的数量为两个，以所述上部结构立柱（100）的中心线为对称轴对称设置在所述内筒（10）内且开口朝向上部结构立柱（100）；

所述套盒（34）靠近上部结构立柱（100）的侧面和远离上部结构立柱（100）的侧面具有贯通口，两个所述套盒（34）通过连杆（37）连接，滑动设置在同一个所述第一横向滑槽（33）内；

两个所述第一横向滑块（35）的曲面相对设置，通过弹簧（60）与套盒（34）内壁连接，且所述第一横向滑块（35）从套盒（34）远离上部结构立柱（100）的侧面上的贯通口伸出与所述第一横向滑槽（33）接触；

所述齿杆（36）通过杆体上的锯齿部与所述齿轮（32）啮合，两端从套盒（34）靠近上部结构立柱（100）的侧面上的贯通口伸入所述套盒（34）内且设置有用于挤压所述第一横向滑块（35）的半球体捣头；

所述横向非线性支承模块包括纵向滑槽、纵向滑块（41）、分离箱（42）和横向加载杆（43）；

所述纵向滑槽以所述上部结构立柱（100）的中心线为对称轴对称设置在所述内筒（10）内且开口朝向上部结构立柱（100）；

两个所述纵向滑块（41）的曲面相对设置，通过弹簧（60）与纵向滑槽内壁连接；

所述分离箱（42）套设在所述上部结构立柱（100）上；

所述横向加载杆（43）的第一端固定在所述分离箱（42）上，第二端设置有用于挤压所述纵向滑块（41）的半球体捣头；

所述纵向非线性支承模块包括第二横向滑槽、第二横向滑块（51）和纵向加载杆（52）；

所述第二横向滑槽设置在所述外筒（20）内，开口朝向所述内筒（10）的底部；

两个所述第二横向滑块（51）的曲面相对设置，通过弹簧（60）与第二横向滑槽内壁连接；

所述纵向加载杆（52）的第一端固定在所述内筒（10）的底部，第二端设置用于挤压所述第二横向滑块（51）的半球体捣头。

2.根据权利要求1所述的模拟基础纵-横向非线性支承刚度的试验装置，其特征在于，所述托盘（31）的底面设置有向下凸出的环形隔档层；

所述环形隔档层和内筒（10）底部围合的空间内设置有滚珠（38）。

3.根据权利要求2所述的模拟基础纵-横向非线性支承刚度的试验装置，其特征在于，所述托盘（31）的顶面设置有向外突出的用于与所述齿轮（32）连接的环形安装部。

4.根据权利要求1-3任一项所述的模拟基础纵-横向非线性支承刚度的试验装置，其特征在于，所述第一横向滑槽（33）和套盒（34）均为矩形盒体；

所述套盒（34）与第一横向滑槽（33）内壁接触的侧面、所述第一横向滑块（35）与套盒（34）内壁接触的侧面以及所述第一横向滑块（35）伸出套盒（34）与第一横向滑槽（33）内壁接触的侧面均设置有滑轮（71）；

所述第一横向滑槽（33）的内壁和所述套盒（34）的内壁上均设置有与所述滑轮（71）配合的滑道（72）。

5.根据权利要求4所述的模拟基础纵-横向非线性支承刚度的试验装置，其特征在于，所述纵向滑槽由设置在所述内筒（10）内的第一挡板（44）、内筒（10）底部以及位于所述第一挡板（44）和内筒（10）底部之间的内筒（10）侧壁围合而成；

设置在所述纵向滑槽内的弹簧（60）包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧的两端分别与所述第一挡板（44）和纵向滑块（41）连接，所述第二弹簧的两端分别与所述内筒（10）的底部和纵向滑块（41）连接；

所述纵向滑块（41）朝向所述内筒（10）侧壁的侧面设置有滑轮（71）。