[发明专利]一种能加载的层状剪切模型土箱

摘要

本申请公开了一种能加载的层状剪切模型土箱，包括底板、固定设置于底板上且能够模拟土层剪切变形的层状剪切模型土箱本体和设置于层状剪切模型土箱本体顶部的加压气囊，该加压气囊外接有高压加气钢瓶；加压气囊的顶部设置有一个反力系统。反力系统包括一块设置于加压气囊顶部的承压钢板，该承压钢板的顶部设置有一块反力钢板；所述承压钢板和反力钢板之间设置有若干组滚动滑轮。采用上述结构后，通过对加压气囊中气体加压载荷的控制，从而能够对土层施加有效围压，以模拟深厚土层的应力状态。在试验过程中，层状剪切模型土箱本体不会限制土层在振动方向上的运动，能有效模拟深厚土层在振动荷载作用下的响应。

主权项

一种能加载的层状剪切模型土箱，其特征在于：包括底板、固定设置于底板上且能够模拟土层剪切变形的层状剪切模型土箱本体和设置于层状剪切模型土箱本体顶部的加压气囊；底板的底部与大型振动试验台相连接，并随着大型振动试验台而振动；加压气囊外接有高压加气钢瓶；加压气囊的顶部设置有一个反力系统；反力系统包括一块设置于加压气囊顶部的承压钢板，该承压钢板的顶部设置有一块反力钢板；所述承压钢板和反力钢板之间设置有若干组滚动滑轮；承压钢板的顶部，水平设置有若干条滑轮槽，滚动滑轮能够在承压钢板上沿着滑轮槽水平左右滑动；在试验过程中，承压钢板因滚动滑轮的滚动而随土层运动，能减小模型的边界效应；层状剪切模型土箱本体为层状框架，相邻两层框架之间均设置有滚动轴承；层状剪切模型土箱本体的层数为10层，从上至下数，第一剪切层的层高为其它剪切层层高的两倍；在振动台试验中，先将土体装填在层状剪切模型土箱本体内，装填完毕后，通过外接高压加气钢瓶对加压气囊施加气压，加压气囊的气压通过反力系统传递至土层；通过对加压气囊中气体加压载荷的控制，从而能够对土层施加有效围压，能将加压气囊气压均匀传递至土层，使土层在特定的围压下固结，从而能够模拟深厚土层的应力状态；加压气囊的一侧或两侧设置有传感器接线盒；承压钢板上设置有若干个传感器出线孔和能用螺丝封闭的排水孔；在制样过程中，通过对排水孔的封堵控制，能够控制排水，从而能控制土样的饱和度。