[发明专利]一种智能化模拟地震加载试验箱

说明书

本发明公开了一种智能化模拟地震加载试验箱，包括地震模拟激发器、加速度传感器、砂垫层、模型箱支座、水分传感器、降雨模拟器、测量监测系统、手动操作面板、数据采集控制器、地下水位模拟控制器、计算机及软件系统、数据存储发射器、孔隙水压力传感器、电磁自动控制阀门、竖向荷载加载系统、电源和模型箱。本发明提供的技术方案能够通过震动波的形式将地震荷载模拟在模型试验中得以实现，真正体现出地震对于试样内部结构的损伤效应。本发明提供的技术方案能够模拟两个方向的地震荷载作用，即实现二维条件下的地震模拟加载，与实际地震中的作用过程相一致。

技术领域：

本发明属于岩土工程技术领域，尤其是涉及一种智能化模拟地震加载试验箱。

背景技术：

地震是众多自然灾害的一种，岩土工程中遇到地震后往往会引起构筑物发生破损甚至倒塌破坏，给工程造成严重的损害。通过试验技术模拟地震作用，结合预定的模型进行地震加载情况下的模型试验能够准确地测试地震作用下岩土体的响应，更好地为防灾减灾工作服务。已有技术中往往通过动三轴仪和振动台等试验方法对地震荷载进行模拟，或者在现场通过爆破的方法进行地震荷载模拟。其中动三轴仪仅能够模拟小尺度试样的地震破坏，现场爆破能够模拟地震作用下大型边坡、隧道等工程的响应，但现场试验由于成本较高导致重复性有限，而振动台试验则能够对缩尺处理后的模型进行模拟分析，且操作简单，可以进行批量试验。但目前的微型振动台主要基于偏轴转动结合一定长度的机械臂完成振动操作，振动过程中由于机械臂长度有限且电机与偏轴通过皮带等方式连接的限制，导致振动台在振动过程中的振幅不可调节，皮带时间久后容易打滑影响频率的具体施加。且目前的机械偏轴转动方式在振动台试验中不容易施加随机波荷载。

利用爆炸的方法进行地震震源的模拟往往安全性方面需要格外注意，同时对周围的构筑物等会产生一定的影响，尤其是在城市范围内不允许使用该方法，故该方法的使用具有一定的局限性。

室内利用动三轴进行模拟地震加载中只能够模拟地震对尺寸较小的圆柱样的影响，对模型则无法提供地震模拟加载；而现有技术中的振动台试验都在一定尺寸的模型箱中放置模型，通过整个模型箱的振动模拟地震荷载扰动，且振动台由一微和二维两种振动台，整个箱体的振动过程中模型跟着一起振动，对于小幅地震荷载无法模拟，并不能够反映地震引起土体结构损伤。

传统的偏心轴单点荷载转动模拟触发地震方式的方式不能够对振幅进行调节，并且其控制精度并不精确，采用单点荷载转动模拟触发地震方式与真实地震的振动方式相差较大，不能够反应地震的真实情况，因此其实现数据误差较大。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种智能化二维地震模拟加载试验箱要解决爆炸模拟地震影响的不安全性以及可控性较差的不足之处，以及解决动三轴只能够模拟小尺寸试样地震加载不足的问题，同时解决已有振动台不能够模拟试样结构损伤的不足的问题。