[发明专利]一种珊瑚礁砂地基动静荷载下的承载力试验系统

说明书

本发明公开了一种珊瑚礁砂地基动静荷载下的承载力试验系统，试验箱上方设置有静力加载机构和动力加载机构，可以同时或者分别模拟静载荷、动载荷情况下的珊瑚礁砂地基的承载能力，有效确定多种不同情况下珊瑚礁砂地基承载特性；且静力加载装置包括了支座和一端铰接在支座上的静力加载杆，通过杠杆原理对试验箱内的珊瑚礁砂进行加载，对静荷载的调节把控简单可靠，试验操作更加便捷，此发明用地基试验技术领域。

技术领域

本发明涉及珊瑚礁砂地基试验技术领域，特别是涉及一种珊瑚礁砂地基动静荷载下的承载力试验系统。

背景技术

随着公共交通基础设施大规模的开发建设，土地资源紧缺问题已经成为世界范围内共同关注的一个重要工程问题。在我国，尤其是沿海地区，土地资源紧缺已经严重影响和阻碍到城市化进程的发展。另外一方面，随着海洋石油天然气资源、渔业资源的开发和国防建设的需要，在我国南海岛礁地区的工程规模愈来愈大，类型也愈来愈多，且由于珊瑚礁砂的高空隙率沉积物和可压碎颗粒引起的可压缩性，以及其颗粒群堆积的大孔隙特征，使得压缩变形成为影响珊瑚礁砂地基承载力的因素之一。

在这种大环境下，源源不断的填海造地工程和海岸带开发建设项目在我国各大沿海城市开始蓬勃发展，然而大量工程实践却发现，这些沿海城市的填海造陆区域地基土在土体本身的工程特性上既不同于天然沉积而成的地基土体，又与人工换填形成的地基土存在较大差异。

发明内容

本发明的目的在于提供一种确定珊瑚礁砂地基在不同动静荷载下的承载力特性的承载力试验系统。

本发明所采取的技术方案是：

一种珊瑚礁砂地基在动静荷载下的承载力试验系统，包括顶部开口的试验箱、置于所述试验箱旁侧的PIV测试装置，所述试验箱内装填有珊瑚礁砂，所述珊瑚礁砂在不同厚度位置埋置若干土压力盒，所述试验箱的上方设有动静组合加载装置，所述动静组合加载装置分为静力加载机构和动力加载机构，所述静力加载机构包括支座、一端铰接在所述支座上的静力加载杆，所述珊瑚礁砂的表面设置有为静力加载杆提供支点的荷载传递装置。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述荷载传递装置包括固定在一载荷板上的竖直圆管和装在竖直圆管顶部的球支座，所述球支座上装有两相对而设的侧挡板，两所述侧挡板的上方盖设有顶板，所述静力加载杆从顶板下方的两侧挡板的中间空隙穿过。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述球支座的上表面挖设一弧面型凹槽，所述弧面型凹槽内置有钢球，所述静力加载杆的底部与钢球顶部相接触，以确保静力荷载和动力荷载同时施加时力的作用点保持相同。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述载荷板上装有至少一个位移计。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述动力加载机构包括安装在一主体框架上的动力加载装置，所述动力加载装置采用伺服电机，所述主体框架包含竖向间隔分布的基座及上盖板，所述基座与上盖板之间通过四根位于角端的立柱相连，所述伺服电机的缸体和试验箱分别固定在上盖板和基座上。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述顶板上表面设有凹坑供伺服电机的加载轴的端部卡入，所述伺服电机的加载轴上安装有压力传感器。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述静力加载杆的另一端开有若干沿静力加载杆长度方向分布的加载孔。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述支座分为底座板、两固定在所述底座板上的间隔相对设置的立板，两所述立板上沿竖直方向对称开设若干穿孔，所述静力加载杆的端部通过穿过两立板上对应穿孔的螺杆与支座相连。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述支座固定于试验箱的顶部，所述试验箱的顶部外周焊接供支座安装的固定板，所述固定板与底座板之间通过至少两对螺栓连接。