振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于边坡锚固系统动力响应试验技术领域，尤其是涉及一种振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型。
【背景技术】
[0002]边坡锚固系统能有效提高边坡在地震作用下的动力稳定性，但地震作用下边坡锚固系统易产生锚筋松弛、夹具损伤、注浆体拉裂及界面粘结失效等情况，影响边坡锚固系统的预应力赋存状态、加固效果和耐久性，因此对地震作用下边坡锚固系统动力响应特征进行准确地分析研究至关重要。但目前对地震作用下边坡锚固系统动力响应特征的研究还不太成熟，还有许多问题有待于进一步解决。并且试验过程中，缺少一种结构简单、设计合理、加工制作及安装布设方便且使用操作简便、使用效果好的振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型，能在室内对振动载荷作用下边坡锚固系统的动力响应特征进行简便、快速且有效测试，并且测试速度快、测试结果准确，因而根据测试结果分析得出边坡锚固系统在地震作用下的变形特征及破坏模式，为强震地区边坡支护设计提供科学依据。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型，其结构简单、设计合理、加工制作及安装布设方便且使用操作简便、使用效果好，能满足室内对振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应特征的测试需求。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型，其特征在于:包括模型箱和装于所述模型箱内且由土体固结形成的边坡模型;所述边坡模型由坡体模型和位于坡体模型前侧的滑体模型组成，所述坡体模型分为下部模型和位于所述下部模型上方的上部模型，所述滑体模型布设在所述上部模型前侧且二者之间为弧形滑面;所述边坡模型内由前至后插装有多根测试用锚杆，多根所述测试用锚杆均呈平行布设，多根所述测试用锚杆均从滑体模型由前向后插入且其后端均伸入至坡体模型内，多根所述测试用锚杆均由前向后向下倾斜;所述坡体模型的顶面和滑体模型的顶面相平齐，所述滑体模型的前侧坡面上布设有一个与多根所述测试用锚杆连接为一体的测试用格构架;所述测试用格构架上开有多个分别供多根所述测试用锚杆穿过的通孔;多根所述测试用锚杆分多排多列进行布设；
[0005]所述模型箱包括箱体和对所述箱体进行支撑的型钢支架，所述箱体装于所述型钢支架内；所述箱体包括布设在所述边坡模型底部的底板、分别支立在所述边坡模型左右两侧的左挡板和右挡板以及分别支立在所述边坡模型前后两侧的前挡板和后挡板，所述左挡板和右挡板呈左右对称布设，所述前挡板的高度低于后挡板的高度;所述边坡模型的左右侧壁和前后侧壁均为竖向侧壁，所述左挡板、右挡板、前挡板和后挡板均呈竖直向布设;所述前挡板与所述边坡模型之间通过第一聚乙烯泡沫板进行分隔，所述后挡板与所述边坡模型之间通过第二聚乙烯泡沫板进行分隔；所述底板呈水平布设且其上平铺有一层碎石垫层，所述碎石垫层垫装于所述边坡模型与碎石垫层之间；
[0006]所述型钢支架包括底部平面框架和安装在底部平面框架上的外固定架，所述底部平面框架为呈水平布设的矩形框架;所述外固定架包括安装在底部平面框架上的底部水平架体、位于所述模型箱左右两侧的左侧架体和右侧架体以及位于所述模型箱前后两侧的前侧架体和后侧架体，所述左侧架体和右侧架体呈对称布设且二者呈平行布设，所述前侧架体和后侧架体呈平行布设且二者均为矩形框架，所述前侧架体的高度小于后侧架体的高度;所述底部平面框架、左侧架体、右侧架体、前侧架体、后侧架体和底部水平架体均为由多根型钢杆件拼接而成的平面支架，所述左侧架体、右侧架体、前侧架体和后侧架体均呈竖直向布设;所述底部水平架体底部固定有一块呈水平布设的矩形钢板，所述底板水平支撑于底部水平架体上。
[0007]上述振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型，其特征是:所述左挡板、右挡板、前挡板、后挡板和底板均为木板，所述碎石垫层通过粘贴剂粘贴固定在底板上。
[0008]上述振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型，其特征是:所述测试用格构架由PVC板切割而成。
[0009]上述振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型，其特征是:多根所述测试用锚杆呈均匀布设且其数量为20根，多根所述测试用锚杆分五排四列进行布设。
[0010]上述振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型，其特征是:每根所述测试用锚杆均以弧形滑面为界分为锚固段和自由段，所述锚固段位于弧形滑面后侧；多根所述测试用锚杆的锚固段长度均为40cm?50cm;每根所述测试用锚杆与水平面之间的夹角均为10°?20°。
[0011]上述振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型，其特征是:每根所述测试用锚杆上均由前至后布设有四个锚杆应变片，四个所述锚杆应变片由前至后分别为第一应变片、第二应变片、第三应变片和第四应变片，所述第一应变片位于所述自由段中部;所述第二应变片、第三应变片和第四应变片均布设在所述锚固段上，所述第二应变片与所述锚固段前端之间的间距为8mm?12mm，所述第三应变片位于所述锚固段的中部，所述第四应变片与所述锚固段后端之间的间距为8_?12_。
[0012]上述振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型，其特征是:多根所述测试用锚杆的结构均相同；每根所述测试用锚杆均包括一根平直钢筋，所述平直钢筋的前端设置有扩大头且其前部安装有承载环，所述承载环为钢环且其同轴套装在所述平直钢筋上，所述承载环位于扩大头后侧，所述平直钢筋上设置有对承载环进行限位的限位凸台，所述承载环卡装于扩大头与承载环之间。
[0013]上述振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型，其特征是:所述边坡模型的左右向宽度为1400mm?1600mm且其竖向高度为1200mm?1400mm，所述下部模型的前后向宽度为1900mm?2200mm，所述上部模型顶部的前后向宽度为450mm?550mm，所述滑体模型顶部的前后向宽度为200mm?300mm，所述滑体模型的竖向高度为900mm?1100mm，所述滑体模型底部与坡体模型前侧壁之间的间距为680mm?750mm，上下相邻两排所述测试用锚杆之间的间距为200mm?250mm，左右相邻两列所述测试用销杆之间的间距为280mm?320mm;所述底部平面框架的前后向长度为2400mm?2600mm且其左右向宽度为1900mm?2100mm，所述外固定架的前后向长度为2100mm?2300mm且其左右向宽度为1600mm?1700mm，所述前侧架体的竖向高度为400mm?450mm，所述后侧架体的竖向高度为1400mm?1500mm。
[0014]上述振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型，其特征是:所述边坡模型的左侧壁、右侧壁和顶部均安装有多个加速度传感器和多个压力检测单元。
[0015]上述振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应试验模型，其特征是:所述测试用格构架上设置有多个应变测试点，每个所述应变测试点上均设置有内外两个架体应变片，内外两个所述架体应变片分别为布设在测试用格构架内侧壁上的内侧应变片和布设在测试用格构架外侧壁上的外侧应变片。
[0016]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0017]1、结构简单、设计合理，加工制作及安装布设方便且投入成本较低。
[0018]2、所采用的测试用锚杆结构简单、设计合理且加工制作及插装简便、使用效果好，并且能重复使用。
[0019]3、所采用的模型箱结构设计合理且固定安装方便，该模型箱由箱体和对箱体进行支撑的型钢支架组成，能多次重复使用，并且具有足够的刚度。
[0020]4、使用操作简便且使用效果好，能在室内对地震作用下边坡锚固系统的动力响应特征进行简便、快速且有效地模拟测试，并能满足振动载荷作用下边坡锚固系统的动力响应特征测试需求。
[0021]5、测试数据准确、可靠，并且测试速度快，实现方便。
[0022]综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、加工制作及安装布设方便且使用操作简便、使用效果好，能满足室内对振动载荷作用下边坡锚固系统动力响应特征的测试需求。
[0023]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的结构示意图。
[0025]图2为本实用新型的内部结构示意图。
[0026]图2-1为本实用新型模型箱的结构示意图。
[0027]图2-2为本实用新型模型箱箱体的结构示意图。
[0028]图3为本实用新型型钢支架的结构示意图。
[0029]图4为图3的俯视图。
[0030]图5为图3的左视图。
[0031 ]图6为本实用新型边坡模型的前部结构示意图。
[0032]图7为本实用新型测试用格构架上外侧应变片与测试用