[发明专利]一种支挡结构后土体主、被动土压力破坏模拟分析仪

摘要

本发明公开了一种支挡结构后土体主、被动土压力破坏模拟分析仪。其外形为方形箱体，螺纹杆穿过固定套管并安装手轮，通过旋转顶撑传递轴向位移。角度控制环与活动挡板以螺栓连接，易于更换。由于内外环孔间夹角不同，借助插销固定，可按6°的步幅调节挡板倾角。试验时向箱中分层撒入待试验土体和有色砂。顺时针或逆时针转动手轮，引起挡板后填土变形，达到极限状态后土层滑落或隆起，产生主动或被动破坏。通过改变挡板倾角及摩擦程度，可满足库仑及朗肯土压力理论的假定。挡板位移量可由手轮旋转圈数换算得到，土压力大小和分布状况由嵌在挡板上的应力传感器采集。故该装置可对以上两种土压力理论进行试验验证，分析其理论合理性和工程适用性。

主权项

一种支挡结构后土体主、被动土压力破坏模拟分析仪，其特征在于：主体为透明有机玻璃制成的方形模型箱体（1），可在外部观察土体破坏形态；模型箱体（1）内设有活动挡板（9），活动挡板（9）上不同高度处嵌有三个土应力传感器（14），可采集试验整个阶段的水平向土压力大小并记录在应力采集器（15）中；活动挡板（9）上距底部20cm、21cm、22cm、23cm、25cm、27cm处设置多个螺栓孔（13），在活动挡板倾角为0°、6°、12°时选用20cm处螺栓孔（13），当活动挡板（9）倾角在18°至45°内逐渐增大时依次选用22至27cm的螺栓孔（13），从而可降低活动挡板（9）的高度，活动挡板（9）底部的橡皮条（11）用较强力的胶粘贴；活动挡板（9）与角度控制环外环（7）以螺栓（12）固定，；角度控制环内环（8）与旋转顶撑（2）采用刚性连接；角度控制环外环（7）和角度控制环内环（8）通过中心的角度控制环转轴（10）相连，角度控制环外环（7）和角度控制环内环（8）外围分别有10个和12个同样大小的孔，内环孔间夹角为30°，外环为36°，内外环可绕转轴产生相对转动，当内外环一组圆孔对齐时，用插销（6）插入以固定内外环；旋转顶撑（2）包住螺纹杆（4）顶端圆形扁块，该部分可在顶撑内部旋转，（4）在传递螺纹杆（4）朝向或背离填土方向的位移；螺纹杆（4）由螺纹杆固定套管（5）连接在模型箱体（1）一侧，伸出模型箱体（1）外并设置手轮。