一种适用于大型夯土墙体模拟振动试验的可移动模型箱论文和设计

全文摘要

本实用新型公开一种适用于大型夯土墙体模拟振动试验的可移动模型箱,主要由底板、箱壁、箱檐、立柱、吊环、加筋网格、直角肋条和螺栓孔构成上端开口的箱体。直角肋条和立柱焊接在底板与箱檐之间的箱壁上,底板有螺栓孔,用于土遗址模型与震台的刚性连接;箱壁上端装有吊环,便于模型的移动吊装;箱内底部布有30×40cm加筋网格,保证模型箱的刚度。本实用新型使土遗址模型在模型箱内移动时不会产生较大的应力集中及形变,并且在模拟地震试验中能够有效传递剪切波和剪应力,在大型土遗址模型模拟振动研究领域具有重要意义。

主设计要求

1.一种适用于大型夯土墙体模拟振动试验的可移动模型箱,主要由底板(1)、箱壁(2)、箱檐(3)、立柱(4)、吊环(5)、加筋网格(6)、直角肋条(7)和螺栓孔(8)构成上端开口的箱体,其特征是直角肋条(7)和立柱(4)焊接在底板(1)与箱檐(3)之间的箱壁(2)上,底板(1)有螺栓孔(8),用于土遗址模型与震台的刚性连接;箱壁上端装有吊环(5),便于模型的移动吊装;箱内底部布有加筋网格(6),保证模型箱的刚度。

设计方案

1.一种适用于大型夯土墙体模拟振动试验的可移动模型箱,主要由底板(1)、箱壁(2)、箱檐(3)、立柱(4)、吊环(5)、加筋网格(6)、直角肋条(7)和螺栓孔(8)构成上端开口的箱体,其特征是直角肋条(7)和立柱(4)焊接在底板(1)与箱檐(3)之间的箱壁(2)上,底板(1)有螺栓孔(8),用于土遗址模型与震台的刚性连接;箱壁上端装有吊环(5),便于模型的移动吊装;箱内底部布有加筋网格(6),保证模型箱的刚度。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及土遗址保护试验研究及保护加固领域,特别是土遗址大型模拟振动台试验、多场耦合试验以及多环境交替影响试验研究,本装置也可以应用于岩土工程等相关领域。

背景技术

我国西北地区的新疆、甘肃、宁夏和陕西境内遗存许多古代土建筑遗址,蜿蜒北部的长城,西北苍茫戈壁上的关城、烽燧,新疆的交河、高昌、楼兰、尼雅遗址,可谓上下万年,纵横万里,遍布中华。这些土建筑遗址历史悠久,有的已列为世界文化遗产,有很高的考古学和历史价值。 我国有大部分土遗址位于8度及其以上烈度区,研究地震作用力对土遗址的动力响应对土遗址的保护具有十分重要的意义。模拟振台试验是研究土遗址动力响应的有效途径,制作1:1的模型能够更加有效的获得动力响应参数。为了模拟生土夯筑墙体,必须通过模型箱体刚性固定在振动台上,尽量消除或减少地基变截面的影响。理想的模型箱在设计时,应具有足够刚度,在振动过程中,不影响剪切波和剪应力的传递。同时应该尽量轻质,减小模型箱带来的侧向动土压力。1:1试验模型尺寸大,重量大,整体强度低,使得其无法通过常规方法进行移动。而振台试验必须制作好模型,然后移动并固定于振台进行试验。土遗址试验模型越大,其整体强度就越低,在移动过程中就越容易产生形变或者形体遭到破坏,这对最终试验结果将会产生误差甚至导致试验结果的失败。因此研制一种适用于大型土遗址模型模拟振动的可移动模型箱对于研究土遗址的动力响应是有必要的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于大型夯土墙体模拟振动试验的可移动模型箱。这种模型箱能够将重塑模型牢固的嵌入模型箱,在模型移动时能够保证强度及控制应变,使其各项力学性能不被改变,并且能够固定在振动台,有效的传递振动荷载。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现:

一种适用于大型土遗址模型模拟振动的可移动模型箱,主要由底板、箱壁、箱檐、立柱、吊环、加筋网格、直角肋条和螺栓孔构成上端开口的箱体。直角肋条和立柱焊接在底板与箱檐之间的箱壁上,底板有螺栓孔,用于土遗址模型与震台的刚性连接;箱壁上端装有吊环,便于模型的移动吊装;箱内底部布有加筋网格,保证模型箱的刚度。

本实用新型的优点和产生的有益效果是:

(1)为了解决大型土遗址模型在移动过程中产生的形变及应力集中问题,以及振台试验过程中剪切波和剪应力的传递,本实用新型模型箱底板采用30mm,箱壁为20mm钢板,在箱壁外侧使用10mm厚梯形版加固,同时在模型箱内部布设30×40×10 cm加筋网格,以保证模型箱的刚度。

(2)模型箱具有较强的刚度,从基础设置墙体夯筑模具支撑、吊装环扣及固定插槽,便于模型的移动吊装;模型箱底板设置有固定螺孔,土遗址模型与震台的刚性连接,在模型移动吊装过程中能够有效的避免应力集中产生的形变及破坏,保证模型的完整性及力学性能。

(3)模型在制作过程中能够高效的和模型箱嵌套在一起,能够保证振台试验过程中剪切波和剪应力的传递。

(4)本实用新型操作简单,应用方便,造价低,在土遗址大型室内可移动模拟试验中具有广泛的应用场景。

附图说明

图1为本实用新型模型箱立体图;

图2为图1模型箱俯视图;

图3为图1模型箱横剖图;

图4为图1模型箱纵剖图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明再作进一步的说明:

一种适用于大型夯土墙体模拟振动试验的可移动模型箱,是由底板1、箱壁2、箱檐3、立柱4、吊环5、加筋网格6、直角肋条7和螺栓孔8构成上端开口的箱体。模型箱箱壁高度0.5m,长3.0m,宽1.4m,箱壁采用20mm厚钢板。为避免试验墙在夯筑、吊装和震动过程中箱体产生较大形变,底板1为13.4m× 1.8m,30mm厚钢板,并在底板1边缘以30cm间距设置与振台连接的螺栓孔8,用于土遗址模型与震台的刚性连接;底板1与箱檐3间,焊接在箱壁上置有直角肋条7和立柱4,直角肋条7为10mm厚钢板对箱体进行加固;箱壁上端装有吊环5,吊环5为30mm厚钢板,便于模型的移动吊装。箱内底部布有30×40cm加筋网格6,网格高度10cm,加筋钢板厚10cm,保证模型箱的刚度。将刚度较弱的结构体通过试验箱体很好的实现了与震台之间的刚性连接,实现了不同荷载作用下夯土试验墙的地震动力作用。

设计图

一种适用于大型夯土墙体模拟振动试验的可移动模型箱论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920292432.2

申请日:2019-03-08

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:62(甘肃)

授权编号:CN209513202U

授权时间:20191018

主分类号:G01M 7/02

专利分类号:G01M7/02

范畴分类:31C;

申请人:敦煌研究院

第一申请人:敦煌研究院

申请人地址:734600 甘肃省酒泉市敦煌莫高窟

发明人:许宏生;张博;郭青林;裴强强;赵建忠;尚冬娟

第一发明人:许宏生

当前权利人:敦煌研究院

代理人:马正良

代理机构:62002

代理机构编号:兰州中科华西专利代理有限公司

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  

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