变频水平循环加载试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105735371A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201610123886.8(22)申请日2016.03.04(71)申请人中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司地址310014浙江省杭州市下城区潮王路22号(72)发明人汪明元单治钢狄圣杰张建经廖蔚茗吴金标(74)专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公司33101代理人韩小燕(51)Int.Cl.E02D33/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称变频水平循环加载试验装置(57)摘要本发明涉及一种变频水平循环加载试验装置。本发明的目的是提供一种结构简单、成本较低、高加载次数且加载形式多样的变频水平循环加载试验装置。本发明的技术方案是：一种变频水平循环加载试验装置，具有置于水槽内的模型桩，其特征在于：所述模型桩上接有若干加载机构组，加载机构组由对称接于所述模型桩两侧的一个重力加载机构和一个力矩加载机构组成；所述重力加载机构具有砝码块Ⅰ和钢丝绳Ⅰ，钢丝绳Ⅰ一端接于所述模型桩，另一端连接砝码块Ⅰ，该钢丝绳Ⅰ挂于滑轮Ⅰ上，滑轮Ⅰ经连杆Ⅰ和刚性加载框架固定于地面。本发明适用于海上单桩室内模型试验进行长周期水平循环研究。CN105735371ACN105735371A权利要求书1/1页1.一种变频水平循环加载试验装置，具有竖向固定的模型桩(1)，其特征在于：所述模型桩(1)上接有若干加载机构组，加载机构组由对称接于所述模型桩(1)两侧的一个重力加载机构和一个力矩加载机构组成；所述重力加载机构具有砝码块Ⅰ(9)和钢丝绳Ⅰ(3)，钢丝绳Ⅰ(3)一端接于所述模型桩(1)，另一端连接砝码块Ⅰ(9)，该钢丝绳Ⅰ挂于滑轮Ⅰ(7)上，滑轮Ⅰ(7)经连杆Ⅰ(5)和刚性加载框架(2)固定于地面；所述力矩加载机构具有钢丝绳Ⅱ(4)和重心变化机构，重心变化机构经刚性加载框架(2)固定于地面，且重心变化机构与刚性加载框架(2)之间通过水平布置的转轴(13)可转动相连，重心变化机构经钢丝绳Ⅱ(4)连接所述模型桩(1)，该钢丝绳Ⅱ挂于重心变化机构上方的滑轮Ⅱ(8)上，该滑轮Ⅱ经连杆Ⅱ(6)和刚性加载框架(2)固定于地面。2.根据权利要求1所述的变频水平循环加载试验装置，其特征在于：所述重心变化机构具有直线导轨(12)、砝码盘(11)和置于砝码盘(11)上的砝码块Ⅱ(10)，其中直线导轨(12)一端经所述转轴(13)可转动连接刚性加载框架(2)，直线导轨(12)与所述钢丝绳Ⅱ(4)相连，所述砝码盘(11)可移动的置于所述直线导轨(12)上，该砝码盘上接有可带动砝码盘远离和靠近转轴(13)移动的动作机构。3.根据权利要求2所述的变频水平循环加载试验装置，其特征在于：所述动作机构包括接于砝码盘(11)一端的钢丝绳Ⅲ(15)和配重块(16)，以及接于砝码盘(11)另一端的钢丝绳Ⅳ(14)、链接杆(17)和电机(18)，其中链接杆(17)一端连接钢丝绳Ⅳ，另一端接于电机(18)的转轴上，且链接杆(17)沿电机(18)转轴径向布置。2CN105735371A说明书1/3页变频水平循环加载试验装置技术领域[0001]本发明涉及一种变频水平循环加载试验装置。适用于海上单桩室内模型试验进行长周期水平循环研究。背景技术[0002]目前，桩基础或其它基础形式在海洋工程中的应用越来越广泛，但由于海上环境异常复杂，常常受到不同频率的风浪荷载作用，作用周期长，荷载作用次数常达107次，给室内单桩的水平受荷性能研究造成了影响。因此以往对海上单桩室内模型试验进行长周期水平循环研究时，通常将不同频率的外荷载简化成一个荷载施加在模型桩上，加载时常采用费用昂贵的激振器或者MTS液压加载系统进行加载，并有以下弊端：[0003]1、加载设备费用昂贵，单台设备费用达数万元至数百万元不等，试验费用高昂。2、加载的次数受限，当加载次数达到数十万次时，加载系统容易出现问题。3、难以满足个性化试验的要求。大多数激振器或者MTS液压加载系统所施加的荷载较大，一般以kN为度量单位。而往往模型试验中所需的荷载只需几十N至几百N的荷载，加载精度难以满足小模型试验的要求。4、受限于激振器或者MTS液压加载系统的体积和试验场地，试验时往往只进行单点加载，使试验的研究内容受限。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、成本较低、高加载次数且加载形式多样的变频水平循环加载试验装置。[0005]本发明所采用的技术方案是：一种变频水平循环加载试验装置，具有置于水槽内的模型桩，其特征在于：所述模型桩上接有若干加载机构组，加载机构组由对称接于所述模型桩两侧的一个重力加载机构和一个力矩加载机构组成；[0006]所述重力加