[发明专利]模拟土表复杂堆载作用的装置及方法

摘要

本发明公开了一种模拟土表复杂堆载作用的装置及方法，该装置由若干组件相互锁扣形成具有指定平面形状的整体结构，组件由组件顶盖、组件上段、组件下段和底板组成，组件顶盖中部嵌有光学玻璃，组件上段外侧有供组件相互锁扣的凹臂和凸臂，组件下段外侧与凹臂内侧平齐且内部安装有衬板、伸缩段，伸缩段底部与底板相连，加载时底板处沉降和土表处压力均可获取。该方法通过对组件内部压入高压气体实现整体结构范围内的土表堆载作用模拟。本发明拆卸、组合便捷，组件独立加载可靠性高，多组件配合使用可以模拟堆载的平面不规则分布和压力不均匀分布，高压空气加载方式能够实现显著的土表堆载压力作用。

主权项

1.一种模拟土表复杂堆载作用的装置，设于模型试验箱内，装置底部设置于土表，装置边缘与试验箱固定连接，其特征在于：装置是由模块化的组件相互锁扣形成的整体结构，所述模块化的组件是由组件顶盖、组件上段、组件下段和底板依次连接形成的方筒形气压伸缩腔；在组件上段顶部设有平衡梁，平衡梁上安装有激光位移传感器，所述组件顶盖的中部设有光学玻璃，底板上设有立柱和顶盘，所述激光位移传感器、光学玻璃与顶盘处于同一直线上，通过激光位移传感器对顶盘的沉降进行监测，用于反映底板的位移量；所述组件上段的上部设置有气道以及线缆开孔，气道通过高压气管连接于高压空气泵，所述底板与土体接触侧设有压力传感器，所述线缆连接压力传感器与采集仪，在线缆开孔处设有密封塞；所述组件下段的顶部与组件上段的底部相连；所述底板的上部边缘连接用于纵向伸缩的伸缩段，伸缩段位于加强撑下部且上端连接衬板，衬板通过衬板螺栓与组件上段的内壁连接，衬板紧贴组件上段的底部内侧且带有内凹弧度；所述模块化组件的外侧壁上具有用于相互锁扣连接成整体的凹臂和凸臂，所述装置边缘的组件通过固定臂连接试验箱外壁。