斜直交替群樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ偷闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于土工相似模擬實(shí)驗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種相似模擬實(shí)驗?zāi)Ｐ?，尤其涉及斜直交替群?土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ汀?br>【背景技術(shù)】
[0002]目前，斜直交替群粧被廣泛應(yīng)用于公路橋梁、港口碼頭、海上鉆井平臺、高填方路堤、高塔結(jié)構(gòu)、超高層建筑、基坑支護(hù)、地基處理、大型輸電線路桿塔以及機(jī)場、體育場館、文體活動中心、展覽館等大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)公共建筑基礎(chǔ)中。雖然近年來國內(nèi)外開展了一些粧-土 -結(jié)構(gòu)動力相互作用模型實(shí)驗研宄，且取得了較多的研宄成果，但這些研宄均是針對豎直單粧或豎直群粧進(jìn)行的，相應(yīng)的實(shí)驗?zāi)Ｐ途鶠樨Q直單粧實(shí)驗?zāi)Ｐ突蜇Q直群粧實(shí)驗?zāi)Ｐ?，國?nèi)外還未見斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ偷奈墨I(xiàn)資料。
[0003]為了研宄斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用體系的受力和變形特性，在國家自然科學(xué)基金項目(編號:41372288)的資助下，擬采用相似模擬實(shí)驗方法開展相關(guān)研宄，但由于斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ椭谱鲝?fù)雜，以致目前仍缺少相配套的相似模擬實(shí)驗?zāi)Ｐ停虼?，需要發(fā)明一種有效的斜直交替群粧-土 -結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ汀?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種斜直交替群粧-土 -結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ停搶?shí)驗?zāi)Ｐ筒坏梢哉鎸?shí)的反映斜直交替群粧-土 -結(jié)構(gòu)體系的相互作用特性，而且結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低廉、實(shí)用性強(qiáng)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行。
[0005]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ?，它由土箱、地基土、斜直交替群粧基礎(chǔ)、承臺和上部結(jié)構(gòu)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(chǔ)由兩根垂直粧和兩根傾斜粧組成，粧底標(biāo)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(lián)為整體；所述的上部結(jié)構(gòu)由獨(dú)柱墩和配重組成，獨(dú)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]本發(fā)明的施工使用方法是:斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ停紫?，根?jù)設(shè)計尺寸預(yù)制由斜直交替群粧基礎(chǔ)中的兩根垂直粧和兩根傾斜粧、承臺以及獨(dú)柱墩所組成的整體結(jié)構(gòu)，并在獨(dú)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(shè)計要求將土箱焊接起來，并往土箱里填地基土中的砂土，當(dāng)填土高度達(dá)到粧底標(biāo)高時，將預(yù)制的由斜直交替群粧基礎(chǔ)中的兩根垂直粧和兩根傾斜粧、承臺以及獨(dú)柱墩所組成的整體結(jié)構(gòu)按設(shè)計要求安放到地基土的上方，而后繼續(xù)填砂土，當(dāng)填土高度達(dá)到砂土的設(shè)計標(biāo)高時，開始填黏土，直至填土高度達(dá)到設(shè)計要求的高度。實(shí)驗?zāi)Ｐ椭谱魍瓿珊?，根?jù)實(shí)驗所需的上部結(jié)構(gòu)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(dú)柱墩上端的螺紋桿上，加上墊片，擰緊螺母。最后，根據(jù)實(shí)驗的要求，對斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行加載實(shí)驗，并記錄相關(guān)實(shí)驗數(shù)據(jù)。
[0007]本發(fā)明的工作原理是:斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ停歉鶕?jù)事先確定的相似比制作而成的縮尺實(shí)驗?zāi)Ｐ?，該?shí)驗?zāi)Ｐ偷慕M成結(jié)構(gòu)和受力情況均與實(shí)際工程一致，因此，可以真實(shí)的反映實(shí)際工程中斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用體系的受力和變形特性。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ徒Y(jié)構(gòu)簡單、制作方便、造價低廉、工程實(shí)用性強(qiáng)，且能夠全面準(zhǔn)確的模擬實(shí)際工程情況，所得研宄結(jié)果可以真實(shí)反映實(shí)際工程中斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用體系的力學(xué)狀態(tài)，從而為實(shí)際工程的理論分析、工程設(shè)計和現(xiàn)場施工提供必要的數(shù)據(jù)支持和施工指導(dǎo)。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ驼w剖面示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ统信_示意圖。
[0011]圖3為本發(fā)明斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ蜕喜拷Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖例說明:1_土箱；2_地基土 ；3_斜直交替群粧基礎(chǔ)；4-承臺；5_上部結(jié)構(gòu)；6-黏土 ；7-砂土 ；8_垂直粧；9-傾斜粧；10-獨(dú)柱墩；11-螺紋桿；12_破碼；13-墊片。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0014]如圖1?圖3所示，本發(fā)明斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ?，它由土?、地基土 2、斜直交替群粧基礎(chǔ)3、承臺4和上部結(jié)構(gòu)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(chǔ)3由兩根垂直粧8和兩根傾斜粧9組成，粧底標(biāo)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(lián)為整體；所述的上部結(jié)構(gòu)5由獨(dú)柱墩10和配重組成，獨(dú)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(jù)設(shè)計尺寸預(yù)制由斜直交替群粧基礎(chǔ)3中的兩根垂直粧8和兩根傾斜粧9、承臺4以及獨(dú)柱墩10所組成的整體結(jié)構(gòu)，并在獨(dú)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(shè)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(dāng)填土高度達(dá)到粧底標(biāo)高時，將預(yù)制的由斜直交替群粧基礎(chǔ)3中的兩根垂直粧8和兩根傾斜粧9、承臺4以及獨(dú)柱墩10所組成的整體結(jié)構(gòu)按設(shè)計要求安放到地基土 2的上方，而后繼續(xù)填砂土 7，當(dāng)填土高度達(dá)到砂土 7的設(shè)計標(biāo)高時，開始填黏土 6，直至填土高度達(dá)到設(shè)計要求的高度。實(shí)驗?zāi)Ｐ椭谱魍瓿珊?，根?jù)實(shí)驗所需的上部結(jié)構(gòu)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(dú)柱墩10上端的螺紋桿11上，加上墊片13，擰緊螺母。最后，根據(jù)實(shí)驗的要求，對斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行加載實(shí)驗，并記錄相關(guān)實(shí)驗數(shù)據(jù)。
【主權(quán)項】
1.一種斜直交替群粧-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ?，其特征在于，它由土箱、地基土、斜直交替群粧基礎(chǔ)、承臺和上部結(jié)構(gòu)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(chǔ)由兩根垂直粧和兩根傾斜粧組成，粧底標(biāo)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(lián)為整體；所述的上部結(jié)構(gòu)由獨(dú)柱墩和配重組成，獨(dú)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】本發(fā)明公開了一種斜直交替群樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ?，屬土工相似模擬實(shí)驗技術(shù)領(lǐng)域，為解決斜直交替群樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用實(shí)驗?zāi)Ｐ椭谱鲝?fù)雜的問題而設(shè)計。本發(fā)明由土箱、地基土、斜直交替群樁基礎(chǔ)、承臺和上部結(jié)構(gòu)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(chǔ)由兩根垂直樁和兩根傾斜樁組成，樁底標(biāo)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(lián)為整體；所述的上部結(jié)構(gòu)由獨(dú)柱墩和配重組成，獨(dú)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。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、加工制作方便、工程實(shí)用性強(qiáng)。
【IPC分類】E02D33-00
【公開號】CN104878786
【申請?zhí)枴緾N201510302248
【發(fā)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(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月5日