[实用新型]模型桩试验装置及其试验系统

说明书

一种模型桩试验装置及其试验系统，涉及模型试验技术领域。该模型桩试验装置包括加载箱、反力架、竖向加载机构、水平加载机构以及测量组件，待测模型桩埋设于加载箱的中心，竖向加载机构连接于反力架上，且作用于待测模型桩的上方，用于对待测模型桩施加竖向载荷，水平加载机构滑动连接于反力架上，且作用于待测模型桩的周壁上，用于对待测模型桩施加水平载荷，测量组件用于测量待测模型桩相对加载箱的中心的位移变化。该模型桩试验系统包括上述的模型桩试验装置。该模型桩试验装置能够根据试验要求调整水平载荷或竖向载荷的大小，以研究桩基础在双向荷载作用下的承载特性。

技术领域

本实用新型涉及模型试验技术领域，具体而言，涉及一种模型桩试验装置及其试验系统。

背景技术

随着高层建筑、桥梁及塔台等建(构)筑物的建设，单桩所受上部传来的组合荷载作用在工程实践中日趋受到重视。组合荷载即作用在地面以上桩身部分的竖向荷载和水平荷载组合的荷载。在组合荷载下，由于桩身挠曲变形的出现而产生附加弯矩，进而影响桩的水平承载能力，而水平荷载引起桩体水平变形，进而造成桩周土体抗力的改变，进而影响桩的竖向承载特性。

由于上述荷载分量之间相互影响，造成桩基的承载特性比单方向荷载桩要复杂的多。现有技术中，一般采用室内模型试验以研究不同桩基的工作原理与工作现象。然而现有的室内模型试验研究主要集中在单独的竖向或者水平等单一荷载加载装置，因此研究一种可双向加荷的模型桩试验装置，对研究双向受荷的桩基础承载及变形特性具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模型桩试验装置及其试验系统，其能够根据试验要求调整水平载荷或竖向载荷的大小，以研究桩基础在双向荷载作用下的承载特性。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型的一方面，提供一种模型桩试验装置，该模型桩试验装置包括加载箱、反力架、竖向加载机构、水平加载机构以及测量组件，待测模型桩埋设于所述加载箱的中心，所述竖向加载机构连接于所述反力架上，且作用于所述待测模型桩的上方，用于对所述待测模型桩施加竖向载荷，所述水平加载机构滑动连接于所述反力架上，且作用于所述待测模型桩的周壁上，用于对所述待测模型桩施加水平载荷，所述测量组件用于测量所述待测模型桩相对所述加载箱的中心的位移变化。该模型桩试验装置能够根据试验要求调整水平载荷或竖向载荷的大小，以研究桩基础在双向荷载作用下的承载特性。

可选地，所述反力架包括主体和与所述主体连接的横梁，所述水平加载机构滑动连接于所述主体上，所述竖向加载机构连接于所述横梁上。

可选地，所述竖向加载机构为第一液压千斤顶。

可选地，所述第一液压千斤顶上安装有第一力传感器。

可选地，所述水平加载机构为第二液压千斤顶。

可选地，所述第二液压千斤顶上安装有第二力传感器。

可选地，所述测量组件包括多个位移计，多个所述位移计分别用于测量所述待测模型桩不同位置处的位移变化。

可选地，所述测量组件还包括固定架，所述固定架连接于所述加载箱上，多个所述位移计均布于所述固定架上。

可选地，所述加载箱与所述待测模型桩之间填充有与桩基施工现场土质相同的砂土。

本实用新型的另一方面，提供一种模型桩试验系统，该模型桩试验系统包括上述的模型桩试验装置。该模型桩试验系统能够根据试验要求调整水平载荷或竖向载荷的大小，以研究桩基础在双向荷载作用下的承载特性。

本实用新型的有益效果包括：