专用型沙土液化实验演示系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种专用型沙土液化实验演示系统，包括底座振动台、砂土室，砂土室通过吊架悬挂在底座振动台的上方，砂土室的下部设有漏斗，吊架固定在底座振动台上。砂土室的侧壁为透明材料。砂土室内设有土压传感器。底座振动台设有振动电机，振动电机设有变频调速器。砂土室设有上下振幅调节及锁紧装置和水平振幅调节及锁紧装置。能真实反映自然界沙土液化现象，人为影响因素小、数据稳定、操作简单。
【专利说明】专用型沙土液化实验演示系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地震后砂土液化的实验装置，尤其涉及一种专用型沙土液化实验演示系统。
【背景技术】
[0002]目前，地球上还是地震频发，以北京为例，北京地区地处华北板块的东部，紧靠郯庐大断裂，受太平洋板块俯冲的影响，是地震的活跃区。由于北京的建筑大部分建在古老的永定河冲积扇上，具有地震砂土液化的物质条件。地震灾害发生后，对于建筑物的破坏力最大的要素是砂土液化后造成的地基下沉和房屋开裂及倒塌。当前京加快了城市建设并向周边地区发展，建筑群向多元化发展，在局部地区高层建筑越建越多，越建越高，加重了土地的承载负担。在新形势下，从环境保护和防灾减灾角度上看，城建规划中有必要研究地震砂土液化区的分布，为城市建设安全性提供可靠的科学依据。地震系一种地球动力作用的表现，它引起瞬时的灾变事件。现代地震发生时，除表现为房屋倒塌，破坏道路，引起火灾等一系列灾难外，还在沉积物中引起现代砂土液化(即喷沙冒水)，地面开裂(地裂缝)等。
[0003]当代有三类专家关心地震问题:
[0004]I)地震学家注意力集中干地震预报(远期，近期及临震)；
[0005]2)地震地质学家把注意力集中在地震发生的构造背景上，为地震预报提供尽可能详细的地质背景资料；
[0006]3)建筑学家只注意建筑物内部结构的抗震性能。
[0007]只有生态环境地质学家更加关注建筑物下的沙土因液化而产生流动，造成建筑物倒塌的严重问题。由于在地震震中周围一定距离内，沉积物极易产生地震液化，对现代的城市建筑设施破坏极大，沙土液化问题与地震裂度一样直接关系到人民生命和财产安全，应该引起越来越多人的关注。
[0008]沙土液化对北京城市建设的影响:古老北京城建在湖泊众多及古永定河冲积扇的湿地上，建筑物极少高大房屋，而大多是木架结构完备为主的四合院，抗震能力极强。但是，随着解放后城市建设的发展，古老北京发生巨大的变化。楼房多了，楼层高了，对地面的静压力增大了数千倍。由于北京地处强震区，一旦具备上述的地震沙土液化条件，地基将发生不均匀下沉，其地面上的高层建筑将可能会发生倾斜甚至倒塌。
[0009]现有术中，都是用人工的方法演示地震砂土液化的一部分现象，人为影响因素大、数据稳定性差、不能起到研究作用。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种能演示地震砂土液化的专用型沙土液化实验演示系统。
[0011]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0012]本发明的专用型沙土液化实验演示系统，包括底座振动台、砂土室，所述砂土室通过吊架悬挂在所述底座振动台的上方，所述砂土室的下部设有漏斗，所述吊架固定在所述底座振动台上。
[0013]由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的专用型沙土液化实验演示系统，由于包括底座振动台、砂土室,砂土室通过吊架悬挂在底座振动台的上方,砂土室的下部设有漏斗，吊架固定在底座振动台上。能真实反映自然界沙土液化现象，人为影响因素小、数据稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明实施例提供的专用型沙土液化实验演示系统的正面结构示意图；
[0015]图2为本发明实施例提供的专用型沙土液化实验演示系统的侧面结构示意图；
[0016]图3为本发明实施例提供的专用型沙土液化实验演示系统的平面结构示意图。
[0017]图中:1、底座振动台，2、漏斗，3、砂土室，4、吊架。
【具体实施方式】
[0018]下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0019]本发明的专用型沙土液化实验演示系统，其较佳的【具体实施方式】是:
[0020]包括底座振动台、砂土室，所述砂土室通过吊架悬挂在所述底座振动台的上方,所述砂土室的下部设有漏斗，所述吊架固定在所述底座振动台上。
[0021]所述砂土室的侧壁为透明材料。
[0022]所述砂土室内设有土压传感器。
[0023]所述底座振动台设有振动电机，所述振动电机设有变频调速器。
[0024]所述砂土室设有上下振幅调节及锁紧装置和水平振幅调节及锁紧装置。
[0025]地震时，由于瞬间突然受到巨大地震力的强烈作用，沙土层中的空隙水来不及排出，空隙压突然升高，致使沙土层突然呈现出液态的物理形状，导致地基承载力大大下降，使地面建筑物在形成的流沙中下沉，产生极大的破坏。一般认为，地震时的喷沙冒水现象，也是埋在地下的沙土层产生液化的结果。本发明的专用型沙土液化实验演示系统，能真实反映自然界沙土液化现象，可以通过变频调速调节振动频率，达到预期效果，采用土压传感器观察土压前后变化状态。设备一体化设计使得施工更加轻松便捷。设备功率极小化设计大幅度降低使用成本。可以调节及锁紧水平及上下振幅，使实验室设备大幅度降低噪声。
[0026]具体应用中，供电装置可以为IOkw以上380v动力电。
[0027]本发明不仅能清楚的展示大自然灾害现象，还可以进行各种实验，从而了解沙土液化产生的原因，可以研究解决方法。可以解决传统人工演示，直接在大中院校教学研究及培训机构展示自然灾害，操作简单，便于推广应用。
[0028]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种专用型沙土液化实验演示系统，其特征在于，包括底座振动台、砂土室，所述砂土室通过吊架悬挂在所述底座振动台的上方，所述砂土室的下部设有漏斗，所述吊架固定在所述底座振动台上。
2.根据权利要求1所述的专用型沙土液化实验演示系统，其特征在于，所述砂土室的侧壁为透明材料。
3.根据权利要求2所述的专用型沙土液化实验演示系统，其特征在于，所述砂土室内设有土压传感器。
4.根据权利要求1、2或3所述的专用型沙土液化实验演示系统，其特征在于，所述底座振动台设有振动电机，所述振动电机设有变频调速器。
5.根据权利要求4所述的专用型沙土液化实验演示系统，其特征在于，所述砂土室设有上下振幅调节及锁紧装置和水平振幅调节及锁紧装置。
【文档编号】G09B23/40GK103778842SQ201410069113
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】李刚, 孙世豪, 韩勇, 章远方, 万鹏, 王玲, 耿冬梅, 张戈, 孙振宇 申请人:北京铁五院工程机械有限公司, 中铁第五勘察设计院集团有限公司