一種路基邊坡支擋結構物大比例模型試驗加載系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型是一種路基邊坡支擋結構物大比例模型試驗加載系統(tǒng)。所述的水平加載系統(tǒng)由反力墻、伺服加載缸、加載板、導向桿、錨索組成，反力墻嵌入地基，反力墻頂部設置2道錨索加固，反力墻的地上部份安裝有多個伺服加載缸，伺服加載缸的一端連接加載板，在反力墻與加載板間有導向桿。采用水平加載，可使傳遞到結構物上的力的大小及分布形式更加明確。采用伺服加載系統(tǒng)分級加載，可更準確的再現(xiàn)土體真實受力狀態(tài)，有利于獲得更加真實的實驗數(shù)據(jù)。反力墻嵌入土體并用錨索加固，位移控制好，對環(huán)境影響小，造價較低。
【專利說明】一種路基邊坡支擋結構物大比例模型試驗加載系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種路基邊坡支擋結構物大比例模型試驗加載系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]支擋結構是保證公路、鐵路路基邊坡穩(wěn)定的有力措施，對抗滑樁、擋土墻、錨索框架、鋼花管注漿等各種邊坡支擋加固結構的變形破壞模式、結構與巖土相互作用機理，不同加固方式的實際使用性能研究具有重要的工程意義。然而，由于巖土體與結構物相互作用的復雜性，其受力模式、破壞機理等往往難以通過理論研究獲得突破，采用模型試驗則可較為有效。
[0003]目前，在支擋結構的大比例模型試驗中，均是以豎向荷載作為加載方式，通過人工設置的結構面，將荷載傳遞到結構物。但是，通過豎向加載，傳遞到結構物上的力的大小及分布形式都是不明確的，通過土壓力計、應力應變計測量也難以反應實際，這給支擋結構的大比例模型試驗研究造成巨大的困難。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種用于路基邊坡支擋結構物大比例模型試驗的水平加載系統(tǒng)，加載系統(tǒng)可模擬在實際路基邊坡中支擋結構所受的滑坡推力或土壓力。
[0005]本實用新型首先對擬模擬的原型邊坡建立模型進行數(shù)值模擬，得到邊坡的滑坡推力或土壓力的大小及分布規(guī)律，將其適當簡化后作為模型試驗的水平輸入荷載，以對路基邊坡支擋結構在作用力作用下的工作形狀、變形機理及支護效果等進行研究。
[0006]本實用新型的技術方案為:所述的水平加載系統(tǒng)由反力墻、伺服加載缸、加載板、導向桿、錨索組成，反力墻嵌入地基，反力墻頂部設置2道錨索加固，反力墻的地上部份安裝有多個伺服加載缸，伺服加載缸的一端連接加載板，在反力墻與加載板間有導向桿。
[0007]伺服加載缸伸出端通過球鉸與加載板相連，所述的伺服加載缸由伺服加載缸支承固定。
[0008]本實用新型的水平加載系統(tǒng)與現(xiàn)有技術比較具有如下優(yōu)點:
[0009]I)采用水平加載，可使傳遞到結構物上的力的大小及分布形式更加明確；
[0010]2)采用伺服加載系統(tǒng)分級加載，可更準確的再現(xiàn)土體真實受力狀態(tài)，有利于獲得更加真實的實驗數(shù)據(jù)。
[0011]3)反力墻嵌入土體并用錨索加固，位移控制好，對環(huán)境影響小，造價較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的模型試驗的水平加載系統(tǒng)的結構示意圖。
[0013]圖2是圖1的俯視圖。
[0014]圖3是圖1的左視圖。
[0015]圖4是本實用新型的模型試驗的水平加載系統(tǒng)應用于路基邊坡與地下工程多功能三維模型試驗平臺中使用狀態(tài)圖。
[0016]圖中:1 一反力墻,2—錨索,3—伺服加載缸支承,4一導向桿,5—伺服加載缸,6 —加載板，7 —錨頭，8 —球鉸，9-透明側壁，10-反力支撐架。
【具體實施方式】
[0017]如圖1-3所示，本實用新型的水平加載系統(tǒng)由反力墻1、伺服加載缸5、加載板6、導向桿4、錨索2組成，反力墻嵌入地基(基深度根據(jù)相關計算結果確定)反力墻頂部設置兩道錨索2加固，反力墻的地上部份安裝有多個伺服加載缸，伺服加載缸的一端連接加載板，在反力墻與加載板間有導向桿，伺服加載缸伸出端通過球鉸與加載板相連，所述的伺服加載缸由伺服加載缸支承3固定。
[0018]反力墻分為地上部分的懸臂段與地下部分的嵌固段，反力墻為鋼筋混凝土結構，為加載缸提供反力。反力墻頂部設置2道錨索加固，以減小反力墻位移。
[0019]伺服加載缸配置6套，分3排2列布置，上部及中部加載缸每套最大推力500kN，下部加載缸每套最大推力IOOOkN,可實現(xiàn)三角形加載及均勻加載。每排伺服加載缸配一套加載板，采用鋼板焊接。加載板在活塞的作用下對“試件”施加水平力，加載板通過“導桿”進行導向。每套加載缸配力傳感器、位移傳感器、伺服閥各一套，通過全數(shù)字伺服控制系統(tǒng)對加載缸的力及位移進行控制。
[0020]伺服加載缸支承與導向桿的設置一方面對伺服加載缸起支撐作用，另一方面確保加載板穩(wěn)定同步加載，同時對側向力通過前置的球鉸進行有效消除。
[0021]本實用新型的系統(tǒng)設置伺服泵站，通過分油模塊為六套伺服加載缸同時供油。系統(tǒng)設置液壓分油器及管路，分油器為連接伺服加載缸與泵站的液壓轉換模塊。通過該模塊，將泵站油路一分六，同時方便了液壓管路的配置。
[0022]本實用新型的模型試驗的水平加載系統(tǒng)應用于路基邊坡與地下工程多功能三維模型試驗平臺中，如圖4所示。
【權利要求】
1.一種路基邊坡支擋結構物大比例模型試驗加載系統(tǒng)，其特征在于所述的水平加載系統(tǒng)由反力墻、伺服加載缸、加載板、導向桿、錨索組成，反力墻嵌入地基，反力墻頂部設置2道錨索加固，反力墻的地上部份安裝有多個伺服加載缸，伺服加載缸的一端連接加載板，在反力墻與加載板間有導向桿。
2.根據(jù)權利要求1所述的路基邊坡支擋結構物大比例模型試驗加載系統(tǒng)，其特征在于所述的伺服加載缸伸出端通過球鉸與加載板相連，伺服加載缸由伺服加載缸支承固定。
3.根據(jù)權利要求1所述的路基邊坡支擋結構物大比例模型試驗加載系統(tǒng)，其特征在于所述的伺服加載缸配置6套，分3排2列布置，上部及中部加載缸每套最大推力500kN，下部加載缸每套最大推力lOOOkN。
【文檔編號】E02D33/00GK203768954SQ201420163320
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權日:2014年4月4日
【發(fā)明者】郭彪, 張發(fā)春, 房銳, 張玉芳, 李果, 李志厚, 陳賀, 李亞軍 申請人:云南省交通規(guī)劃設計研究院