[实用新型]一种液压式模型桩荷载试验加载装置

说明书

本实用新型公开了一种液压式模型桩荷载试验加载装置，包括模型箱，模型箱中心埋设有模型桩，模型桩上方设有荷载加载装置，荷载加载装置包括一弧形导轨和滑动安装在弧形导轨上的液压油缸，弧形导轨跨设在模型桩的上方，其两端分别与模型箱箱体固接，液压油缸的内腔通过活塞分隔为密闭的上、下油腔，液压泵通过两条油路分别与上油腔和下油腔连接，活塞中心固接有传动导杆，传动导杆底端通过活动组件与模型桩桩头连接，当活塞上下运动时通过传动导杆向模型桩加载荷载。能够实现模型桩受斜向、水平及竖直等多种形式的拉、压荷载加载试验，适用荷载形式广泛，结构合理，操作便捷，且能模拟实况荷载加载，试验结果准确性高。

技术领域

本实用新型属于土工试验仪器技术领域，涉及一种模型桩荷载试验加载装置，具体指一种液压式模型桩荷载试验加载装置。

背景技术

随着建筑产业的发展，建筑桩基的理论和技术都有了很大的创新与进步，其作为建筑物的主要承载结构被广泛应用于高层建筑、桥梁、高铁、海上作业平台等工程中。其中桥梁、港口及近海平台等工程中的桩基础，主要用来承受斜向荷载，而不仅仅只承受水平或竖向荷载。目前，在对斜向荷载作用下的桩基的工作机理及性状进行研究时，通常是将斜向荷载分解成竖向和水平荷载，将二者分开单独计算桩的响应后，再按小变形叠加原理合并其计算的内力和位移，并在桩身截面强度验算时将截面弯矩乘以一修正系数加以修正。上述斜向荷载计算方法简单易行，但计算精度较低，不能评定竖向荷载和水平荷载共同作用时桩身内力位移大小及分布影响。而确定桩基斜向荷载作用下的工作性状又是十分必要的，对保障建筑整体安全性研究具有重要意义。

研究桩基在斜向荷载作用下工作性状最精确的方法是进行现场原位试验，但是现场试验需要花费大量的人力、物力和时间，并且由于场地条件等因素的限制，造成原位试验难以实现。因此，室内模型试验成为研究和解决该问题的有效方法。

然而，现有的室内模型桩荷载试验加载装置存在诸多不足，主要表现在以下几个方面：1、荷载加载时普遍是独立分开为竖向加载和水平加载，需利用斜向荷载的倾角计算水平荷载和竖向荷载再求合，荷载加载无法模拟实况，造成试验结果不准确、精度低。2、采用的是“杠杆-滑轮”加载系统，不能实现基桩斜向拉拔加载，只能斜向受压加载，对于桩基斜向受荷的加载方式存在局限性；并且，加载及卸载操作极其复杂，需多次调节杠杆-滑轮，多次加减砝码，操作复杂且不易控制。3、只能适用于竖直桩的荷载加载试验，不能实现倾斜桩的荷载加载试验。

因此，亟需对现有的模型桩荷载试验加载装置的结构进行改进，以满足模型桩受斜向拉、压荷载等复杂荷载条件下的工作性状的研究要求。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种液压式模型桩荷载试验加载装置，有效解决了现有模型桩荷载试验加载装置结构复杂、操作不便，无法模拟实况荷载，试验结果不准确、精度低，以及适用荷载形式有限的技术问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种液压式模型桩荷载试验加载装置，包括模型箱，所述模型箱中心埋设有模型桩，模型桩上方设有荷载加载装置，所述荷载加载装置包括一弧形导轨和滑动安装在弧形导轨上的液压油缸，所述弧形导轨跨设在模型桩的上方，其两端分别与模型箱箱体固接，所述液压油缸的内腔通过活塞分隔为密闭的上油腔和下油腔，液压泵通过两条油路分别与上油腔和下油腔连接，所述活塞中心固接有传动导杆，传动导杆底端通过活动组件与模型桩桩头连接，当活塞上下运动时通过传动导杆向模型桩加载荷载。

作为本案的优化方案，所述上、下油腔与液压泵之间的油路上设有液压控制盒，液压控制盒上设有油路选择旋钮和输油速率调控旋钮。

作为本案的优化方案，所述活动组件由固接为一体的万向接头、万向接头底座和桩头钢帽组成，所述传动导杆底端与万向接头活动连接，万向接头固接在万向接头底座的上部，桩头钢帽固接在万向接头底座的底部，桩头钢帽固定卡装在模型桩桩头上。