[实用新型]一种模型尺寸可调和双向加载可控的相似试验装置

说明书

本实用新型涉及一种模型尺寸可调和双向加载可控的相似试验装置。其底座(1)的上平板固定的千斤顶安装架(2)是由左支撑架(9)和右支撑架(18)的上端与上固定架(12)固定而成；加载系统(3)的结构是右加载板(30)通过竖向连接板(32)与上加载板(27)连接，左挡板(22)的上端通过水平连接板(25)与上加载板(27)连接；右支撑架(18)的水平液压千斤顶(20)的工作端与右加载板(30)连接，上固定架(12)的竖直液压千斤顶(14)与千斤顶安装板(11)固定连接，千斤顶安装板(11)下平面固定的条形滑块(10)活动地装在水平导轨(29)上。该相似模型浇筑空间尺寸可调节和荷载施加可控。

技术领域

本实用新型属于相似模拟试验装置技术领域。具体涉及一种模型尺寸可调和双向加载可控的相似试验装置。

背景技术

物理相似试验是一种应用广泛、形象直观的岩土工程研究方法。基于相似原理将现实岩土工程的几何尺寸、物理力学参数和载荷按一定比例缩小，配制对应的相似材料并浇筑成相似试验模型，施加相应的载荷条件，并结合开挖模型等工作开展工程体变形破坏特征的研究。同时，对于不同尺寸规模或相似比的工程体，其对应的相似模型尺寸差异较大，试验需要不同尺寸的相似模拟试验装置。

“相似模拟试验架的加载装置”(CN201520667655.4)、“相似模拟实验架加载装置”(ZL200920032332.2)和“一种相似模拟实验架的加载装置”(CN201310605415.7)三种专利技术通过张紧机构、加载螺杆、加载弹簧及水仓等结构对相似模型施加竖向荷载，水平荷载由试验装置侧板对模型的水平侧向约束作用提供，不能还原真实的地应力环境，且装置不能调节相似模型的浇筑尺寸。“一种可加载相似模拟试验装置及其使用方法”(CN201610002446.7)、“一种大型三维物理模型试验用高刚度预应力加载框架结构”(CN201810106804.8)和“地下工程模型试验三维加载导向框装置”(CN200910014636.0)三种专利技术实现了大型相似模型的二维和三维可控加载，但装置不能实现调节相似模型的浇筑尺寸，难以适应不同规模的试验需要，且制造成本昂贵，试验操作复杂，难以推广应用。

综合以上分析表明，现有相似试验装置存在相似模型浇筑尺寸调节困难，水平和竖向荷载施加不可控，装置制造成本高，操作复杂且难以推广的问题。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种相似模型浇筑尺寸可调节和荷载施加可控的模型尺寸可调和双向加载可控的相似试验装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

所述相似试验装置由底座、千斤顶安装架、加载系统、后侧挡板和前侧挡板组成。

所述底座由万向轮、调节螺栓和底座箱体构成。所述底座箱体是由下平板、左侧板、右侧板、前侧板、后侧板和上平板连接成的箱体结构。靠近上平板左侧设有条形孔，条形孔沿前后方向设置，前侧板和后侧板对称地固定在下平板上，前侧板和后侧板位于条形孔对应的前端和后端。前侧板和后侧板的两端对应地固定有左侧板和右侧板，四个侧板的上端固定有上平板；左侧板和右侧板的外侧分别均匀地固定有3块三角形固定块，三角形固定块均与下平板固定连接。

下平板的宽度、上平板的宽度、左侧板的宽度和右侧板的宽度相等，下平板的长度等于上平板长度与(160～200mm)之和，条形孔的长度b1为下平板的宽度的(0.4～0.6)倍。在底板的左侧和右侧对称地设有2个调节螺栓，在靠近下平板的下平面四角处对称地设有万向轮。

在底座的上平板固定有千斤顶安装架。

所述千斤顶安装架包括左支撑架、上固定架和右支撑架。左支撑架的高度和宽度b0与右支撑架的高度和宽度b0相等，左支撑架和右支撑架的下端对称地固定在底座的上平板上，左支撑架和右支撑架的上端与上固定架固定连接。