進一步的，在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中，所述格間距為250mm。
[0054]需要說明的是圖2和圖3僅為本發(fā)明的一個優(yōu)選結(jié)構(gòu)方案，實際設(shè)計時采用的任何輕質(zhì)高強度箱壁在能滿足本發(fā)明上述實驗要求的前提下均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。
[0055]具體實施例:
[0056]實施例1:
[0057]考慮到用途和參考設(shè)備設(shè)計出的模型箱，模型箱體最大容積尺寸為3mX2mX2m，箱體構(gòu)件的連接方式為焊接及螺栓連接，既保證實驗過程中的安全穩(wěn)定，又能方便根據(jù)實際實驗需要調(diào)整內(nèi)腔容積尺寸，總重低于8T，整體結(jié)構(gòu)如圖4所示，為了使箱體結(jié)構(gòu)更為牢固，本發(fā)明在模型箱上端面的四個直角處緊固設(shè)置有直角拉板1-4及外圍輔助支撐板1-5，直角拉板的設(shè)置有助于錨固調(diào)整尺寸后的輕質(zhì)高強度箱壁，外圍輔助支撐板的設(shè)置有助于將載荷均勻反饋至實驗樣本之上。此外，本發(fā)明輕質(zhì)高強度箱壁的肋板選擇窗格式設(shè)計，窗格式肋板結(jié)構(gòu)設(shè)計既能將載荷均勻分散到箱壁四周，避免局部過載引起對箱體的損壞，還能起到爬梯的作用，不需要額外配置進入模型箱內(nèi)部所必需的爬梯，方便了實驗人員的實際操作。
[0058]優(yōu)選的，如圖5所示，本發(fā)明在前壁和后壁的上端面還緊固設(shè)置有縱向鋼筋1-6。需要說明的是縱向鋼筋的設(shè)置數(shù)量不受限制，為滿足結(jié)構(gòu)強度要求而設(shè)置的任意數(shù)量的縱向鋼筋均落入本發(fā)明的保護范圍。在本實施例中縱向鋼筋由T形型鋼制成，與前壁與后壁之間通過螺栓實現(xiàn)可拆卸的緊固連接。進一步的，縱向鋼筋的設(shè)置還有提手的功效，方便裝配時對模型箱進行整體吊裝。
[0059]優(yōu)選的，本發(fā)明在底板上設(shè)置若干數(shù)量的等距螺栓孔陣，通過調(diào)整將前壁、后壁、左壁和右壁使用螺栓孔陣中的不同螺栓孔位與底板實現(xiàn)緊固連接進而達到前壁與后壁、左壁與右壁間距離調(diào)節(jié)的技術(shù)效果。本發(fā)明所述箱體最常見的3種組裝形式，如圖6所示，既能選擇性的增加縱向鋼筋的數(shù)量，也可依據(jù)土體模型的尺寸調(diào)整左壁和右壁間的間距尺寸。
[0060]優(yōu)選的，如圖7所示，本發(fā)明由液壓缸集成陣列、液壓泵站和控制臺組成的伺服系統(tǒng)的控制加載原理圖。圖中，本發(fā)明通過單獨控制兩組油缸的動作分別推動位于模型箱內(nèi)部的擋板實現(xiàn)對土體樣本的高圍壓加載。其中，第一組油缸FB共176個，一半用于負責(zé)推動前擋板，另一半用于推動后擋板；第二組油缸LR共112個，一半用于負責(zé)推動左擋板，另一半用于推動后擋板。由圖7可知，每一個油缸既能實現(xiàn)統(tǒng)一控制，又能實現(xiàn)獨立控制，因此，當(dāng)油缸在擋板一側(cè)以矩陣形式均勻分布時能夠通過控制系統(tǒng)精確控制油量油壓變化，在實驗室實現(xiàn)真實的模擬現(xiàn)實中的高圍壓環(huán)境，為進一步的振動試驗提供真實的環(huán)境模擬方面的技術(shù)支持。由于本實施例中，本發(fā)明所述箱體整體采用硬鋁合金材質(zhì)，輕質(zhì)高強度箱壁之間，以及輕質(zhì)高強度箱壁和底板之間均采用可拆卸的螺栓連接，當(dāng)油缸加載時，能承受足夠的反向承載力，保證載荷過程成功進行。
[0061]實施例2:
[0062]圖8所示，本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上，在油缸與擋板之間增設(shè)傳力桿CG，傳力桿CG的設(shè)置有助于使模型箱進一步適應(yīng)小尺寸的土體樣本，進而進一步拓展本發(fā)明的應(yīng)用范圍。此外，實驗表明，油缸加載后能將荷載通過傳力桿充分傳遞給擋板，進而作用給土體樣本時，完全滿足實驗要求。進一步的，傳力桿的使用還能大幅降低模型箱的箱體損耗，下次試驗時只需更換擋板和傳力桿即可，降低實驗成本，可持續(xù)性強。
[0063]為進一步降低整個模型箱的整體重量，本實施例所用油缸采用鋁合金制成，最大行程60mm，額定使用壓力25MPa，最大出力4.9T，前后擋板板各裝有88只油缸，測試出力400T，壓力限額為23.2MPa。左右擋板各裝有56只油缸，測試出力250T，壓力限額為22.7MPa。
[0064]以上發(fā)明僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種具有高圍壓加載系統(tǒng)的模型箱，包括箱體，所述箱體為長方體狀，其特征在于，還包括:高圍壓加載系統(tǒng)；所述高圍壓加載系統(tǒng)包括:擋板、液壓缸集成陣列、液壓泵站和控制臺；所述箱體的每一側(cè)內(nèi)壁均通過所述液壓缸集成陣列緊固連接有一塊所述擋板；所述液壓缸集成陣列通過所述控制臺與所述液壓泵站油路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模型箱，其特征在于，所述箱體包括:輕質(zhì)高強度箱壁和底板，所述輕質(zhì)高強度箱壁和底板緊固連接；所述底板的尺寸與土工振動臺相適配；相鄰兩塊所述輕質(zhì)高強度箱壁彼此間緊固連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模型箱，其特征在于，所述輕質(zhì)高強度箱壁按安裝位置分類，分別為:前壁、后壁、左壁和右壁；所述前壁與后壁、左壁與右壁間的距離均可調(diào)節(jié)，與所述底板以可拆卸的形式進行緊固連接；所述輕質(zhì)高強度箱壁的前壁和后壁在受壓時發(fā)生的可恢復(fù)彈性形變范圍之內(nèi)，至少滿足承載400噸的壓力；所述輕質(zhì)高強度箱壁的左壁和右壁在受壓時發(fā)生的可恢復(fù)彈性形變范圍之內(nèi)，至少滿足承載250噸的壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模型箱，其特征在于，所述輕質(zhì)高強度箱壁包括內(nèi)板、圍板和肋板；所述內(nèi)板為30mm厚鋁合金板，所述圍板為20mm厚鋁合金板，所述肋板為30mm厚鋁合金板；所述圍板緊固連接后圍成矩形框架，所述矩形框架與所述內(nèi)板的外形尺寸相適配，所述肋板緊固設(shè)置在所述圍板圍成的矩形區(qū)域中間，所述內(nèi)板、圍板和肋板均以焊接的形式緊固連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模型箱，其特征在于，所述肋板呈十字交叉設(shè)置，并在交叉處緊固設(shè)置有由30_厚鋁合金板制成的加載連接板。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模型箱，其特征在于，所述可恢復(fù)彈性形變的形變量不超過50mmo
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模型箱，其特征在于，所述底板由40mm硬鋁合金板制成；所述擋板由30mm硬銷合金板制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模型箱，其特征在于，所述液壓缸集成陣列中的液壓缸呈現(xiàn)正方形網(wǎng)格狀均勻布置，所述正方形網(wǎng)格的每一個格點處均設(shè)置有一個所述液壓缸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模型箱，其特征在于，所述正方形網(wǎng)格的格間距位于100?600mm之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模型箱，其特征在于，所述格間距為250mm。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種具有高圍壓加載系統(tǒng)的模型箱；通過在常規(guī)振動實驗?zāi)M環(huán)境的基礎(chǔ)上進一步疊加高圍壓模擬環(huán)境，解決了的現(xiàn)有技術(shù)中模型箱不能在高圍壓環(huán)境下做模擬振動實驗的技術(shù)問題，其結(jié)構(gòu)包括：箱體，箱體為長方體狀，還包括：高圍壓加載系統(tǒng)；高圍壓加載系統(tǒng)包括：擋板、液壓缸集成陣列、液壓泵站和控制臺；箱體的每一側(cè)內(nèi)壁均通過所述液壓缸集成陣列緊固連接有一塊擋板；液壓缸集成陣列通過控制臺與液壓泵站油路連接。
【IPC分類】G01N3-10
【公開號】CN104677742
【申請?zhí)枴緾N201510134635
【發(fā)明人】李天斌, 王剛, 方興, 李育樞
【申請人】成都理工大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月25日