[实用新型]一种模拟波浪荷载作用下海底隧道动态响应模型试验装置

摘要

本实用新型公开了一种模拟波浪荷载作用下海底隧道动态响应模型试验装置，包括模型箱、隧道及支撑系统和量测系统。模型箱包括模型箱底板、角钢、模型箱右侧板、模型箱左侧转动板、模型箱背面板、钢化玻璃和有机玻璃板。支撑系统包括支撑叉子、支撑管和支撑底座。量测系统包括应变片、涌水量箱以及孔压计；应变片粘贴在隧道外表面，用于测量隧道变形；涌水量箱用于测量隧道涌水量；孔压计固定在传感器固定支架上，用于测量海床孔隙水压。本实用新型可模拟在不同隧道埋深、开挖半径以及衬砌厚度等条件下，海底隧道周围海床孔隙水压力响应。本实用新型能为波浪荷载作用下海底隧道动态响应问题研究提供有效的试验数据支持，并对理论分析提供帮助。

主权项

一种模拟波浪荷载作用下海底隧道动态响应模型试验装置，该装置置于波浪槽中进行试验，其特征在于，该装置包括模型箱、隧道(9)及其支撑系统(10)、量测系统三个部分；所述模型箱由模型箱底板(1)、四条角钢(2)、模型箱左侧转动板(3)、钢化玻璃(5)、模型箱背面板(6)、模型箱右侧板(7)和有机玻璃板(8)组成；所述模型箱底板(1)和四条角钢(2)焊接形成模型箱框架；所述模型箱右侧板(7)和模型箱背面板(6)均由铁板制成并焊接到模型箱框架上；所述模型箱右侧板(7)底部开有出水口(4)；所述模型箱背面板(6)中间位置有矩形开口，用于放置有机玻璃板(8)；所述有机玻璃板(8)中央开有圆形孔洞，孔洞半径和隧道(9)外半径一致，用于安放隧道(9)；所述钢化玻璃(5)位于模型箱正面，并和模型箱框架通过结构胶粘接；所述模型箱左侧转动板(3)由铁板制成，通过位于模型箱左侧转动板(3)右侧的转子A(3‑1)和位于模型箱框架的角钢(2)上的转子B(2‑1)连接，通过位于模型箱左侧转动板(3)左侧的插销A(3‑2)和位于模型箱框架的角钢(2)上的插销B(2‑2)以及插条固定；所述隧道(9)由石膏、硅藻土以及水浇筑养护而成，安放在支撑系统(10)上；所述支撑系统(10)由支撑叉子(10‑1)、支撑管(10‑2)以及支撑底座(10‑3)组成；所述量测系统包括第一孔压传感装置(11)、两个第二孔压传感装置(12)、应变片(14)、涌水量箱(13)和浪高仪；所述第一孔压传感装置(11)由第一传感器固定支架(11‑1)和固定在第一传感器固定支架(11‑1)上的第一孔压传感器(11‑2)组成；所述第二孔压传感装置(12)由第二传感器固定支架(12‑1)和固定在第二传感器固定支架(12‑1)上的第二孔压传感器(12‑2)组成；所述第一孔压传感装置(11)位于模型箱中央的隧道(9)下方，两个第二孔压传感装置(12)分别位于模型箱内的隧道(9)两侧；所述应变片(14)两两一组，共四组，每组的两个应变片(14)呈T字形排布，四组沿隧道(9)外表面环向等间距排布；所述涌水量箱(13)由涌水量箱主体(13‑1)、第三孔压传感器(13‑2)和连接口(13‑3)组成；所述涌水量箱主体(13‑1)由五块塑料板构成，利用玻璃胶粘贴在模型箱背面板(6)上；所述涌水量箱主体(13‑1)底部开有连接口(13‑3)，用于连接水管，底部放置第三孔压传感器(13‑2)，用于测量水位高度；所述浪高仪悬挂在模型箱上方的水域内，用于量测波浪高度。