[发明专利]能够制备各向异性砂土试样的单桩循环加载模型试验系统

摘要

本发明涉及一种能够制备各向异性砂土试样的单桩循环加载模型试验系统，包括模型箱制备装置、单桩水平循环加载装置和滑轨，模型箱制备装置包括模型箱机构、砂雨法机构和撒砂机构，模型箱机构与滑轨滑动连接，砂雨法机构和单桩水平循环加载装置分别依次架设在滑轨的上方，撒砂机构设于砂雨法机构上。与现有技术相比，本发明可完成不同各向异性的砂土制取，可调整撒砂高度以改变试样的密实度，料斗在撒砂过程中可由机械操作省时省力且保证试样的均匀性；可实现单桩循环模型试验中水平循环荷载精确控制和连续稳定输出；撒砂的支撑架也可以作为沉桩装置；制样装置与加载试验装置一体化，功能齐全，操作简便。

主权项

1.一种能够制备各向异性砂土试样的单桩循环加载模型试验系统，包括模型箱制备装置、单桩水平循环加载装置(1)和滑轨(2)，其特征在于，所述模型箱制备装置包括：可调整倾斜角度的模型箱机构(3)、可调整高度的砂雨法机构和可水平往复运动的撒砂机构，所述模型箱机构(3)与滑轨(2)滑动连接，所述砂雨法机构和单桩水平循环加载装置(1)分别依次架设在滑轨(2)的上方，所述撒砂机构设于砂雨法机构上；砂雨法机构通过改变撒砂机构的高度来改变试样的密实度，制备不同沉积角度条件下的各向异性砂土试样时，砂雨法机构与撒砂机构配合驱动撒砂机构，标准砂经撒砂机构往复叠落入倾斜设置的模型箱机构(3)内，模型箱机构(3)恢复水平位置后，以砂雨法机构作为沉桩装置，将拟测试桩压入试样中，带着拟测试桩的模型箱机构(3)沿滑轨(2)移动到单桩水平循环加载装置(1)下方，单桩水平循环加载装置(1)对拟测试桩进行水平循环加载试验；所述模型箱机构(3)包括模型箱主体(4)、抬升组件(5)、切土板(6)和多个延展板(7)，所述模型箱主体(4)呈矩形体状且顶面开口，模型箱主体(4)的右侧面采用可拆卸侧板(8)；制样时，模型箱主体(4)初始水平设置，且模型箱主体(4)的底面左侧边固定不动；抬升组件(5)抬起模型箱主体(4)的底面，使得模型箱主体(4)沿自身底面左侧边转动，模型箱主体(4)按设定的沉积角度倾斜，可拆卸侧板(8)卸下，多个延展板(7)分别与模型箱主体(4)的顶面与右侧面拼接形成倒立的、顶面开口的三角体；标准砂经撒砂机构往复叠落入三角体内；撒砂机构工作结束后，切土板(6)沿模型箱主体(4)的顶面切入三角体内，可拆卸侧板(8)沿模型箱主体(4)的右侧面切入三角体内；卸下延展板(7)，抬升组件(5)复位，模型箱主体(4)恢复水平位置，卸下切土板(6)，模型箱主体(4)内形成设定沉积角度下的各向异性砂土试样。