斜直交替群樁-土-結構相互作用實驗模型的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于土工相似模擬實驗技術領域，具體涉及一種相似模擬實驗模型，尤其涉及斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型。
【背景技術】
[0002]目前，斜直交替群粧被廣泛應用于公路橋梁、港口碼頭、海上鉆井平臺、高填方路堤、高塔結構、超高層建筑、基坑支護、地基處理、大型輸電線路桿塔以及機場、體育場館、文體活動中心、展覽館等大跨度屋蓋結構公共建筑基礎中。雖然近年來國內外開展了一些粧-土-結構動力相互作用模型實驗研究，且取得了較多的研究成果，但這些研究均是針對豎直單粧或豎直群粧進行的，相應的實驗模型均為豎直單粧實驗模型或豎直群粧實驗模型，國內外還未見斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型的文獻資料。
[0003]為了研究斜直交替群粧-土-結構相互作用體系的受力和變形特性，在國家自然科學基金項目(編號:41372288)的資助下，擬采用相似模擬實驗方法開展相關研究，但由于斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型制作復雜，以致目前仍缺少相配套的相似模擬實驗模型，因此，需要實用新型一種有效的斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型，該實驗模型不但可以真實的反映斜直交替群粧-土-結構體系的相互作用特性，而且結構簡單、制作成本低廉、實用性強、技術經濟可行。
[0005]本實用新型所采取的技術方案是:斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型，它由土箱、地基土、斜直交替群粧基礎、承臺和上部結構組成；所述的土箱為上方敞開的空心長方體，由鋼板焊接而成；所述的地基土分為兩層，上層為黏土，下層為砂土 ；所述的斜直交替群粧基礎由兩根垂直粧和兩根傾斜粧組成，粧底標高相同；所述的承臺為混凝土澆筑的長方體，其將垂直粧和傾斜粧聯為整體；所述的上部結構由獨柱墩和配重組成，獨柱墩為圓柱體，上端植入兩根豎向排列的螺紋桿，配重由不同重量的砝碼組合而成。
[0006]本實用新型的施工使用方法是:斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型，首先，根據設計尺寸預制由斜直交替群粧基礎中的兩根垂直粧和兩根傾斜粧、承臺以及獨柱墩所組成的整體結構，并在獨柱墩的上端植入兩根豎向排列的螺紋桿。然后，用鋼板按照設計要求將土箱焊接起來，并往土箱里填地基土中的砂土，當填土高度達到粧底標高時，將預制的由斜直交替群粧基礎中的兩根垂直粧和兩根傾斜粧、承臺以及獨柱墩所組成的整體結構按設計要求安放到地基土的上方，而后繼續填砂土，當填土高度達到砂土的設計標高時，開始填黏土，直至填土高度達到設計要求的高度。實驗模型制作完成后，根據實驗所需的上部結構的荷載大小，選取配重所需要的不同重量的砝碼，并將選取的砝碼安放到獨柱墩上端的螺紋桿上，加上墊片，擰緊螺母。最后，根據實驗的要求，對斜直交替群粧-土 -結構相互作用實驗模型進行加載實驗，并記錄相關實驗數據。
[0007]本實用新型的工作原理是:斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型，它是根據事先確定的相似比制作而成的縮尺實驗模型，該實驗模型的組成結構和受力情況均與實際工程一致，因此，可以真實的反映實際工程中斜直交替群粧-土-結構相互作用體系的受力和變形特性。
[0008]本實用新型的有益效果是:斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型結構簡單、制作方便、造價低廉、工程實用性強，且能夠全面準確的模擬實際工程情況，所得研究結果可以真實反映實際工程中斜直交替群粧-土-結構相互作用體系的力學狀態，從而為實際工程的理論分析、工程設計和現場施工提供必要的數據支持和施工指導。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型整體剖面示意圖。
[0010]圖2為本實用新型斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型承臺示意圖。
[0011]圖3為本實用新型斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型上部結構示意圖。
[0012]圖例說明:1_土箱；2_地基土 ；3_斜直交替群粧基礎；4-承臺；5_上部結構；6-黏土 ；7_砂土 ；8_垂直粧；9_傾斜粧；10-獨柱域；11-螺紋桿；12_破碼；13_墊片。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0014]如圖1?圖3所示，本實用新型斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型，它由土箱1、地基土 2、斜直交替群粧基礎3、承臺4和上部結構5組成；所述的土箱I為上方敞開的空心長方體，由鋼板焊接而成；所述的地基土 2分為兩層，上層為黏土 6，下層為砂土 7 ;所述的斜直交替群粧基礎3由兩根垂直粧8和兩根傾斜粧9組成，粧底標高相同；所述的承臺4為混凝土澆筑的長方體，其將垂直粧8和傾斜粧9聯為整體；所述的上部結構5由獨柱墩10和配重組成，獨柱墩10為圓柱體，上端植入兩根豎向排列的螺紋桿11，配重由不同重量的砝碼12組合而成。
[0015]使用時，首先，根據設計尺寸預制由斜直交替群粧基礎3中的兩根垂直粧8和兩根傾斜粧9、承臺4以及獨柱墩10所組成的整體結構，并在獨柱墩10的上端植入兩根豎向排列的螺紋桿11。然后，用鋼板按照設計要求將土箱I焊接起來，并往土箱I里填地基土 2中的砂土 7，當填土高度達到粧底標高時，將預制的由斜直交替群粧基礎3中的兩根垂直粧8和兩根傾斜粧9、承臺4以及獨柱墩10所組成的整體結構按設計要求安放到地基土 2的上方，而后繼續填砂土 7，當填土高度達到砂土 7的設計標高時，開始填黏土 6，直至填土高度達到設計要求的高度。實驗模型制作完成后，根據實驗所需的上部結構5的荷載大小，選取配重所需要的不同重量的砝碼12，并將選取的砝碼12安放到獨柱墩10上端的螺紋桿11上，加上墊片13，擰緊螺母。最后，根據實驗的要求，對斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型進行加載實驗，并記錄相關實驗數據。
【主權項】
1.一種斜直交替群粧-土-結構相互作用實驗模型，其特征在于，它由土箱、地基土、斜直交替群粧基礎、承臺和上部結構組成；所述的土箱為上方敞開的空心長方體，由鋼板焊接而成；所述的地基土分為兩層，上層為黏土，下層為砂土 ；所述的斜直交替群粧基礎由兩根垂直粧和兩根傾斜粧組成，粧底標高相同；所述的承臺為混凝土澆筑的長方體，其將垂直粧和傾斜粧聯為整體；所述的上部結構由獨柱墩和配重組成，獨柱墩為圓柱體，上端植入兩根豎向排列的螺紋桿，配重由不同重量的砝碼組合而成。
【專利摘要】本實用新型涉及一種斜直交替群樁-土-結構相互作用實驗模型，屬土工相似模擬實驗技術領域，為解決斜直交替群樁-土-結構相互作用實驗模型制作復雜的問題而設計。本實用新型由土箱、地基土、斜直交替群樁基礎、承臺和上部結構組成；所述的土箱為上方敞開的空心長方體，由鋼板焊接而成；所述的地基土分為兩層，上層為黏土，下層為砂土；所述的斜直交替群樁基礎由兩根垂直樁和兩根傾斜樁組成，樁底標高相同；所述的承臺為混凝土澆筑的長方體，其將垂直樁和傾斜樁聯為整體；所述的上部結構由獨柱墩和配重組成，獨柱墩為圓柱體，上端植入兩根豎向排列的螺紋桿，配重由不同重量的砝碼組合而成。本實用新型結構簡單、加工制作方便、工程實用性強。
【IPC分類】E02D33/00
【公開號】CN204753656
【申請號】CN201520380953
【發明人】孔德森, 鄧美旭, 譚曉燕, 宋城, 陳士魁
【申請人】山東科技大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月5日