[发明专利]一种土工离心机用复合地基刚性加载试验系统及加载试验方法

权利要求书

1.一种土工离心机用复合地基刚性加载试验系统，其特征在于：包括模型箱(1)、加重液储箱(2)、刚性沉箱(3)、监测系统(4)和土工离心机(7)；

所述土工离心机(7)包括吊篮(701)、离心机转轴(702)和离心机转臂(703)；所述监测系统(4)包括数据采集处理器、土压力传感器(401)、孔压传感器(402)、薄膜压力传感器(403)、LVDT位移传感器(404)和压力传感器(405)；所述土压力传感器(401)、孔压传感器(402)、薄膜压力传感器(403)、LVDT位移传感器(404)和压力传感器(405)均与数据采集处理器相连；所述数据采集处理器与计算机相连；

所述模型箱(1)为上端敞口的矩形箱体；所述模型箱(1)的内腔中依次铺设有砂垫层(6)和复合地基(5)；所述复合地基(5)中埋设有若干土压力传感器(401)和孔压传感器(402)；所述模型箱(1)布置在吊篮(701)内；所述模型箱(1)的底部与吊篮(701)的底板固定连接；

所述刚性沉箱(3)布置在复合地基(5)上表面；所述复合地基(5)与刚性沉箱(3)之间敷设有薄膜压力传感器(403)；所述刚性沉箱(3)为上端敞口的矩形箱体；所述刚性沉箱(3)上端敞口的四角处分别布设有LVDT位移传感器(404)；所述刚性沉箱(3)箱底的上表面布设有若干压力传感器(405)；

所述加重液储箱(2)整体为带盖箱体；所述加重液储箱(2)固定在离心机转臂(703)；所述加重液储箱(2)的外壁上设置有导管(202)；所述导管(202)一端与加重液储箱(2)的内腔连通，另一端伸入到刚性沉箱(3)的内腔中；所述导管(202)的管路上设置有电动调节阀(201)；所述加重液储箱(2)内腔中储存有加重液(203)；

所述土工离心机(7)运行时，离心机转臂(703)带动吊篮(701)绕离心机转轴(702)高速旋转；远程控制电动调节阀(201)的开度实现不同的加重液流速目标值；所述压力传感器(405)实时监测加重液(203)施加在刚性沉箱(3)底部的压力，反馈荷载的大小；所述土压力传感器(401)和孔压传感器(402)成组记录复合地基(5)的内部不同位置的应力和孔压情况；所述薄膜压力传感器(403)记录复合地基(5)的荷载分布情况；所述LVDT位移传感器(404)监测加载过程中刚性沉箱(3)四角处的沉降信息,并可计算出刚性沉箱倾斜度；所述数据采集处理器采集存储土压力传感器(401)、孔压传感器(402)、薄膜压力传感器(403)、LVDT位移传感器(404)和压力传感器(405)的监测数据后，传递至计算机。

2.根据权利要求1所述的一种土工离心机用复合地基刚性加载试验系统，其特征在于：所述复合地基(5)包括增强体(502)和地基土(501)。

3.根据权利要求1所述的一种土工离心机用复合地基刚性加载试验系统，其特征在于：所述砂垫层(6)的厚度≥20mm；所述砂垫层(6)采用级配均匀的砂料填筑；所述砂料最大粒径为2mm。

4.根据权利要求1所述的一种土工离心机用复合地基刚性加载试验系统，其特征在于：所述刚性沉箱(3)采用玻璃钢材质制得。