一种模拟桩基的试验装置的制作方法

文档序号:32066036发布日期:2022-11-05 00:46阅读:44来源:国知局
一种模拟桩基的试验装置的制作方法

1.本发明涉及土木工程领域,尤其涉及一种模拟桩基的试验装置。


背景技术:

2.随着国家基建的高速发展,领近既有桩基开展新建工程不可避免,成桩挤土和基坑开挖引起的地基土侧向位移是扰动既有桩基的主要因素,为了提高施工的安全性,同时避免对既有桩基造成影响,需要获取扰动模式下的既有桩基承载状态响应规律。
3.目前,在有限空间的试验箱内通过压入多根模型桩,用于模拟群桩挤土对既有桩基的影响,存在侧向挤土量不足,难以满足实际需求的问题;同时模拟基坑开挖时,分层开挖和支护的复杂工序在试验箱中难以完成,试验过程可控程度低、成本高,且难以还原现场工程状况,无法有效获取扰动模式下的既有桩基的受力和形变的数据,从而不能得到既有桩基的承载状态响应规律。


技术实现要素:

4.本发明提供一种模拟桩基的试验装置,以解决如何有效获取扰动模式下的既有桩基的受力和形变的数据的问题。
5.本发明实施例提供一种模拟桩基的试验装置,该试验装置包括:模型箱,装有土体;承载桩模型,至少部分所述承载桩模型埋设于所述土体之中;侧向变形模拟系统,设置于所述模型箱内,且位于所述土体的至少一侧,所述侧向变形模拟系统可以使至少部分所述土体发生位移;检测装置,固定于所述承载桩模型的表面,用于获取所述承载桩模型的受力和形变。
6.进一步地,所述侧向变形模拟系统包括:多个水平加卸载装置,多个所述水平加卸载装置的一端固定于所述模型箱上;阻隔帘,与所述模型箱连接,位于各所述水平加卸载装置和所述土体之间,所述阻隔帘用于提高所述水平加卸载装置对所述土体产生偏移的连续性。
7.进一步地,所述阻隔帘包括多个承压片,相邻的两个所述承压片之间可活动的连接。
8.进一步地,所述侧向变形模拟系统还包括密封装置,防止所述土体从相邻所述承压片之间穿过。
9.进一步地,位于相同高度的所述水平加卸载装置的偏移量相同,所述侧向变形模拟系统还包括:卷轴,固定于所述模型箱的高度方向的一端,所述阻隔帘的一端固定于所述卷轴上。
10.进一步地,所述侧向变形模拟系统还包括:固定座,安装于所述模型箱的固定有所述卷轴的一端的相对的另一端,所述阻隔帘的与所述卷轴固定的一端的相对的另一端与所述固定座连接。
11.进一步地,所述固定座具有轴销,所述阻隔帘一端具有拉环,所述轴销能够穿过所
述拉环,以将所述阻隔帘与所述固定座可活动的连接。
12.进一步地,多个所述水平加卸载装置固定于所述模型箱上,多个所述水平加卸载装置在水平方向上间隔设置形成水平加卸载装置组,多个所述水平加卸载装置组在所述模型箱的高度方向上间隔设置。
13.进一步地,所述水平加卸载装置与所述阻隔帘接触的一端设置有滑轮。
14.进一步地,所述试验装置还包括桩顶加载系统,所述桩顶加载系统位于所述承载桩模型的上方,且与所述模型箱固定,能够给所述承载桩模型施加顶部荷载。
15.本发明实施例提供一种模拟桩基的试验装置,该试验装置包括:模型箱,承载桩模型,侧向变形模拟系统和检测装置。模型箱装有土体,至少部分承载桩模型埋设于土体之中,侧向变形模拟系统设置于模型箱内,且位于土体的至少一侧,侧向变形模拟系统可以使至少部分土体发生位移,检测装置固定于承载桩模型的表面,用于获取承载桩模型的受力和形变。通过侧向变形模拟系统灵活模拟加卸载过程,能够开展多地基土侧向加卸载状态下既有桩基承载状态物理模型试验,针对在有限空间的试验箱内通过压入多根模型桩,用于模拟群桩挤土对既有桩基的影响,存在侧向挤土量不足的问题,以及模拟基坑开挖时,分层开挖和支护的复杂工序在试验箱中难以完成,试验过程可控程度低、成本高,且难以还原现场工程状况的问题,侧向变形模拟系统可以有效模拟邻近桩基开挖扰动、群桩挤土等多种土体侧向位移引起的既有桩基扰动,还原桩基邻近地基土侧向加卸载状态,有效获取扰动模式下的既有桩基的受力和形变的数据,得到既有桩基的承载状态响应规律。
附图说明
16.图1为本发明实施例提供的一种模拟桩基的试验装置的结构示意图;
17.图2为本发明实施例提供的一种模拟桩基的试验装置的另一视角的结构示意图;
18.图3为本发明实施例提供的一种模拟桩基的试验装置中的侧向变形模拟系统结构示意图;
19.图4为图3中a部分的局部放大示意图;
20.图5为本发明实施例提供的一种模拟桩基的试验装置的另一视角的结构示意图;
21.图6为本发明实施例提供的一种模拟桩基的试验装置操作方法的流程示意图。
22.附图标记说明
23.1、试验装置;10、模型箱;11、土体;12、右侧板;13、镂空钢板;14、钢化玻璃;15、螺孔;20、承载桩模型;30、侧向变形模拟系统;31、水平加卸载装置;311、滑轮;32、阻隔帘;321、承压片;322、铰链;323、拉环;33、密封装置;34、卷轴;35、固定座;351、轴销;40、检测装置;41、应变片;42、压力传感器;50、桩顶加载系统;51、龙门架;511、承载顶板;512、承力柱;5121、固定孔;52、竖直加载装置;521、液压千斤顶;522、液压泵。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
25.在具体实施例中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何
合适的方式进行组合,例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复,本发明中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。
26.在以下的描述中,所涉及的术语“第一\第二\...”仅仅是区别不同的对象,不表示各对象之间具有相同或联系之处。应该理解的是,所涉及的方位描述“上方”、“下方”、“外”、“内”均为正常使用状态时的方位,“左”、“右”方向表示在具体对应的示意图中所示意的左右方向,可以为正常使用状态的左右方向也可以不是。
27.需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。术语“连接”在未特别说明的情况下,既包括直接连接也包括间接连接。
28.在具体实施方式中,模拟桩基的试验装置可以模拟多种扰动模式下对既有受荷桩基承载状态的影响,例如,试验装置可以模拟群桩挤土对既有高铁的桩基承载状态的影响;例如,试验装置可以模拟基坑开挖对既有高铁的桩基承载状态的影响。同样模拟桩基的试验装置可以模拟对不同既有受荷桩基承载状态的影响,例如,试验装置可以模拟群桩挤土对既有桥梁桩基承载状态的影响;例如,试验装置可以模拟基坑开挖对既有房屋桩基承载状态的影响。试验装置可以有效获取扰动模式下的既有桩基的受力和形变的数据,得到既有桩基的承载状态响应规律。为了便于说明,以下均以试验装置可以模拟群桩挤土对既有高铁的桩基承载状态的影响,对试验装置的结构进行示例性说明。
29.在一些实施例中,结合图1和图2所示,试验装置1包括:模型箱10、承载桩模型20,侧向变形模拟系统30和检测装置40。模型箱10装有土体11,模型箱10用于填装土体11进行桩基扰动的模拟试验,为了保证试验的安全性,模型箱10的箱体需要选用高强度的材质,避免试验过程造成箱体的损坏,同时针对模型箱10的特殊位置选用特定的结构,可以避免资源的浪费,有效降低制造成本。示例性的,模型箱10可以为高强度钢板焊接而成箱体,模型箱10的底部和右侧板12可以采用加厚的整体钢板以满足试验的强度需求,模型箱10的其余面可以采用镂空钢板13作为面板,以节省资源,为了防止土体11从模型箱10中溢出,同时便于观察模型箱10内部的试验情况,在镂空钢板13的镂空处固定安装钢化玻璃14,上述整体钢板的厚度,以及镂空钢板13的镂空尺寸均根据实际情况而定。
30.承载桩模型20用于模拟既有桩基的承载状态,通过对承载桩模型20进行模拟试验,有效获取扰动模式下的承载桩模型20的受力和形变的数据,得到既有承载桩模型20的承载状态响应规律。具体承载桩模型20可以为多种结构,针对试验模拟对象的不同,设置的沉桩结构也有所区别,例如,承载桩模型20可以为群桩承台,承载桩模型20也可以为桩板结构。为了保证试验还原于实际的现场情况,至少部分承载桩模型20埋设于土体11之中,具体可以理解为,承载桩模型20分为承载桩和承载台面,承载桩埋没于土体之中,起到固定承载桩模型20的作用,承载台面可以部分或者全部位于土体11的上方,用于接收承载桩模型20上方传递的顶部载荷,并将接受的顶部载荷传递给承载柱。实际现场环境中,承载桩的体积尺寸与承载桩所承载的重量有关,在试验中,承载桩模型20的具体尺寸可以根据实际情况
进行换算或者根据实际需求进行调整,在此不做限定。
31.需要说明的是,在试验中需要在承载桩模型20的上方施加顶部载荷,任何能够在承载桩模型20的上方施加顶部载荷的方式均符合本案的要求。示例性的,采用人工施加的方法,根据试验中承载桩模型20需要施加顶部载荷的大小,将相应重量的物体搬运至承载桩模型20,具体可以搬运相应重量的砖块放置于承载桩模型20的上方,作为顶部载荷。为了精准控制顶部载荷的大小同时便于调节顶部载荷的大小,可以采用桩顶加载系统50在承载桩模型20上方施加顶部载荷,具体结构将在下文详细描述,在此不多做赘述。
32.侧向变形模拟系统30设置于模型箱10内,且位于土体11的至少一侧,侧向变形模拟系统30可以使至少部分土体发生位移。群桩挤土和基坑开挖引起的地基土侧向位移是扰动既有桩基的主要因素,侧向变形模拟系统30的作用是模拟群桩挤土或者基坑开挖时引起的地基土侧向位移,获取扰动模式下的既有桩基的受力和形变的数据,得到既有桩基的承载状态响应规律。
33.需要说明的是,实际现场施工中存在既有桩基多侧同时开展新建工程的情况,因此在模拟试验中,模型箱10内应当设置多组侧向变形模拟系统30,多组侧向变形模拟系统30位于土体11的多个侧面,每个侧面的具体工作原理相同,为了方便描述,选取既有桩基单侧开展新建工程的情况进行说明。侧向变形模拟系统30设置于模型箱10内,且位于土体11的一侧,侧向变形模拟系统30能够使部分土体11发生位移,任何能够使土体11的一侧发生位移的装置均符合本案的要求。示例性的,侧向变形模拟系统30可以包括电机和螺纹杆,通过电机转动推动螺纹杆运动,使螺纹杆带动土体11发生位移。示例性的,侧向变形模拟系统30也可以包括液压千斤顶,通过控制液压千斤顶的顶升带动土体11发生位移。不同位置土体11偏移的大小有所不同,具体产生使土体11偏移的大小可以根据实际情况而定。例如,可以通过数值模型模拟群桩挤土和基坑开挖过程,获取多类型、多工序下土体11侧向位移分布状况以及具体偏移尺寸,将相关数据输入侧向变形模拟系统30,从而进行试验,可以有效还原桩基邻近地基土侧向加卸载状态。
34.检测装置40固定于承载桩模型20的表面,用于获取承载桩模型20的受力和形变。为了得到既有桩基的承载状态响应规律,需要有效获取扰动模式下的既有桩基的受力和形变的数据。检测装置40可以包括多个应变片41与多个压力传感器42。多个应变片41预先贴于承载桩的侧面,用于监测桩体的变形和弯矩,具体应变片41的设置位置和设置数量不做限定,满足实际需求即可,为了增加检测的精度可以增加应变片41的数量。多个压力传感器42布设于桩底位置,用于监测桩端压力,针对试验模拟对象的不同,设置的沉桩结构也有所区别,承载桩模型20为群桩承台时,在承台底部安装压力传感器,用于检测承台底部的压力,承载桩模型20为桩板结构时,在桩板连接处安装压力传感器42,用于检测桩板连接处的压力。将安装压力传感器42和应变片41位置的相关受力和形变的数据进行收集并进行分析,可以得到既有桩基的承载状态响应规律。
35.本发明实施例提供一种模拟桩基的试验装置,该试验装置包括:模型箱,承载桩模型,侧向变形模拟系统和检测装置。模型箱装有土体,至少部分承载桩模型埋设于土体之中,侧向变形模拟系统设置于模型箱内,且位于土体的至少一侧,侧向变形模拟系统可以使至少部分土体发生位移,检测装置固定于承载桩模型的表面,用于获取承载桩模型的受力和形变。通过侧向变形模拟系统灵活模拟加卸载过程,能够开展多地基土侧向加卸载状态
下既有桩基承载状态物理模型试验,针对在有限空间的试验箱内通过压入多根模型桩,用于模拟群桩挤土对既有桩基的影响,存在侧向挤土量不足的问题,以及模拟基坑开挖时,分层开挖和支护的复杂工序在试验箱中难以完成,试验过程可控程度低、成本高,且难以还原现场工程状况的问题,侧向变形模拟系统可以有效模拟邻近桩基开挖扰动、群桩挤土等多种土体侧向位移引起的既有桩基扰动,还原桩基邻近地基土侧向加卸载状态,有效获取扰动模式下的既有桩基的受力和形变的数据,得到既有桩基的承载状态响应规律。
36.在一些实施例中,如图3所示,侧向变形模拟系统30包括多个水平加卸载装置31和阻隔帘32。多个水平加卸载装置31的一端固定于模型箱10上,阻隔帘32与模型箱10连接,位于各水平加卸载装置31和土体11之间,阻隔帘32用于提高水平加卸载装置31对土体11产生偏移的连续性。侧向变形模拟系统30的作用是模拟群桩挤土或者基坑开挖时引起的地基土侧向位移,多个水平加卸载装置31布置于模型箱10上,具体固定于右侧板12上,具体的布置形式不做限定,可以是有规则的矩阵形式,也可以是无规则的形式,水平加卸载装置31固定的不同位置,其顶升的偏移量有所不同,为了满足多种偏移类型,每个水平加卸载装置31的顶升的偏移量可以单独控制,具体根据实际需求而定。水平加卸载装置31土体11产生的影响的范围无法满足试验的需求,需要增加阻隔帘32,阻隔帘32可以为任何能够提高水平加卸载装置31对土体11产生偏移的连续性的装置或者结构,通过阻隔帘32使土体11产生连续性的偏移,以使试验装置更加贴近于现场实际情况,以保证试验的精准性。示例性的,水平加卸载装置31为液压千斤顶,阻隔帘32为具有一定强度且可以发生变形的结构或者材料,此处的强度可以理解为液压千斤顶的顶升能够使阻隔帘32随之移动,且不会发生破损,例如特殊橡胶。示例性的,水平加卸载装置31为液压千斤顶,阻隔帘32为金属连接片。
37.需要说明的是,水平加卸载装置31的顶升必然带动阻隔帘32随之移动,在顶升偏移量较小时,阻隔帘32可以依靠材料的特殊性发生形变以适应水平加卸载装置31的顶升。对于顶升偏移量较大或者阻隔帘32为金属材料不易形变,阻隔帘32则需要有充足的余量,此处余量可以理解为在阻隔帘32处于垂直状态时阻隔帘32与土体11接触的面积最小,在阻隔帘32受到水平加卸载装置31的顶升时,阻隔帘32不再保持原有的平面会变成曲面,从而阻隔帘32与土体11的接触面积会增加,为了保证阻隔帘32与土体11完全接触,需要增加阻隔帘32的面积,能够满足增加的面积,称之为余量,每个水平加卸载装置31的顶升程度不同,在高度方向上和水平方向上均设置有余量,例如,在模型箱10的顶部设置有多余的阻隔帘32不与土体接触,在模型箱10的水平方向上设置有有多余的阻隔帘32不与土体接触。通过设置余量避免水平加卸载装置31与土体11直接接触。具体顶升偏移量大小的判断可根据实际情况而定。
38.在一些实施例中,如图3所示,为了使试验更加贴近于实际情况,可以将阻隔帘32进行划分,阻隔帘32包括多个承压片321,相邻的两个承压片321之间可活动的连接。具体的,阻隔帘32包括在竖直方向上具有多个承压片321,相邻的两个承压片321之间可活动的连接,以满足在竖直方向上,不同高度上的水平加卸载装置31顶升的偏移程度不同。阻隔帘32还包括在水平方向上具有多个承压片321,相邻的两个承压片321之间可活动的连接,以满足在相同高度上,不同竖直方向上水平加卸载装置31顶升的偏移程度不同。具体的承压片321的形状以及尺寸不做限定,符合要求即可,例如,承压片321为长方形的金属片。相邻的两个承压片321之间的连接关系也不做限定,例如,可以通过铰链322连接,也可以通过橡
胶连接,此处的橡胶在受力的情况下,可以发生轻微形变。
39.在一些实施例中,如图3所示,侧向变形模拟系统30还包括密封装置33,防止土体11从相邻承压片321之间穿过。具体的,任意相邻承压片321之间存在间隙,阻隔帘32在挤压土体11时,土体11会从相邻承压片321之间穿过从而落入侧向变形模拟系统30中,影响试验装置1后期维护同时导致试验精度下降。侧向变形模拟系统30还包括密封装置33,用于防止土体11从相邻承压片321之间穿过,任何能够防止土体11从相邻承压片321之间穿过的装置或者结构均符合要求。示例性的,可以采用橡胶材料填入相邻承压片321之间,从而防止土体11从相邻承压片321之间穿过。示例性的,可以在阻隔帘32的侧面胶封硅橡胶蒙皮,进一步为了防止水平加卸载装置31与阻隔帘32接触造成硅橡胶蒙皮的破损,可以将硅橡胶蒙皮胶封在阻隔帘32与土体11接触的一侧,避免硅橡胶蒙皮与水平加卸载装置31直接接触。进一步为了降低阻隔帘32与土体11的摩擦阻力,可以在硅橡胶蒙皮的表面涂抹润滑油。
40.在一些实施例中,结合图1和图3所示,位于相同高度的水平加卸载装置31的偏移量相同,侧向变形模拟系统30还包括卷轴34,卷轴34固定于模型箱10的高度方向的一端,阻隔帘32的一端固定于卷轴34上。具体的,通过数值模型模拟群桩挤土和基坑开挖过程,在获取多类型、多工序下土体侧向位移分布状态后,针对位于相同高度的水平加卸载装置31的偏移量相同的情况,因此在水平方向上不会出现曲面的情况,则在水平方向上不需要设置余量,在不同高度方向上,水平加卸载装置31的偏移量不同,因此在高度方向上会出现曲面的情况,则在高度方向上需要设置余量,因此阻隔帘32在竖直方向上具有多个承压片321,承压片321为长方形金属片,相邻的两个承压片321之间通过铰链322连接,且可相互之间自由转动,竖直方向为承压片321的宽度方向,承压片321的长度与模型箱10的宽度近似相同,近似可以理解为偏差不高过10厘米。为了方便阻隔帘32的使用和回收,侧向变形模拟系统30还包括卷轴34,卷轴34固定于模型箱10的高度方向的一端,卷轴34相对于模型箱10能够转动。阻隔帘32的一端固定于卷轴34上。具体包括两种情况,第一种情况,卷轴34固定于模型箱10的顶部,阻隔帘32的一端固定于卷轴34上,卷轴34的转动可以带动阻隔帘32进行转动。第二种情况,卷轴34固定于模型箱10的底部,阻隔帘32的一端固定于卷轴34上,卷轴34的转动同样可以带动阻隔帘32进行转动。上述两种情况工作原理相同,为了便于说明,后文均以卷轴34固定于模型箱10的顶部进行示例性说明。
41.在一些实施例中,如图3所示,侧向变形模拟系统30还包括固定座35,固定座35安装于模型箱10的固定有卷轴34的一端的相对的另一端,阻隔帘32的与卷轴34固定的一端的相对的另一端与固定座35连接。固定座35的安装位置与卷轴34安装位置分别再模型箱10的两端,为了便于说明,以卷轴34固定于模型箱10的顶部,固定座35固定于模型箱10的底部进行示例性说明。具体可以理解为,为了避免水平加卸载装置31直接与土体11接触,同时便于试验完成后阻隔帘32恢复至试验前的位置,侧向变形模拟系统30还包括固定座35,固定座35安装于模型箱10的底部,阻隔帘32与卷轴34固定一端相对的另一端与固定座35连接,具体连接方式不做限定,可固定连接,例如,固定座35具有卡槽,将阻隔帘32固定于卡槽之中。也可以可活动的连接,例如,固定座35具有轴销351,具体详细在下文详细描述。
42.在一些实施例中,结合图3和图4所示,图4为图3的a部分的放大图,为了使阻隔帘32的底部与模型箱10的底部的保持连接,且阻隔帘32相对于模型箱10的底部可以转动,增强阻隔帘32移动的灵活性,固定座35具有轴销351,阻隔帘32一端具有拉环323,轴销351能
够穿过拉环323,以将阻隔帘32与固定座35可活动的连接。具体的,固定座35具有轴销351,阻隔帘32的在竖直方向上的底部设置有拉环323,轴销351的长度不做限定,满足拉环323套入轴销351且不易脱落即可,拉环323的尺寸应当大于轴销351的尺寸,使拉环323与轴销351之间能够相对转动,从而以使阻隔帘32相对固定座35能够发生转动。
43.在一些实施例中,如图3所示,多个水平加卸载装置31固定于模型箱10上,多个水平加卸载装置31在水平方向上间隔设置形成水平加卸载装置组,多个水平加卸载装置组在模型箱10的高度方向上间隔设置。具体的,多个水平加卸载装置31在水平方向上间隔设置形成水平加卸载装置组,同一高度上具体水平加卸载装置31的数量不做限定,任意相邻两个水平加卸载装置31之间的间隔距离也不做限定。多个水平加卸载装置组在模型箱10的高度方向上间隔设置。具体在高度方向上的排列数量和间隔距离同样不做限定,可以根据实际需求而定。示例性的,在同一高度上,设置3个水平加卸载装置31,3个水平加卸载装置31形成一个水平加卸载装置组,在高度方向上设置三个水平加卸载装置组,从而形成阵列式排布。
44.在一些实施例中,如图3所示,水平加卸载装置31与阻隔帘32接触的一端设置有滑轮311。具体的,在试验过程中,水平加卸载装置31向土体11一侧进行顶升,水平加卸载装置31与阻隔帘32之间会产生相对移动,水平加卸载装置31与阻隔帘32之间活动会产生摩擦,尤其水平加卸载装置31在与相邻的两个承压片321之间移动时,水平加卸载装置31存在卡滞于相邻的两个承压片321之间的缝隙的风险。在水平加卸载装置31与阻隔帘32接触的一端设置滑轮311,使水平加卸载装置31与阻隔帘32之间的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦,降低摩擦阻力,同时滑轮311的尺寸应当满足在相邻的两个承压片321之间不会存在卡滞的要求,滑轮311的具体尺寸可以根据实际情况而定,其制作材料也做限定,例如,滑轮311可以为金属滑轮。
45.在一些实施例中,如图5所示,为了便于调整承载桩模型20上方的顶部载荷,同时可以实现静载和动载等多种顶部载荷加载类型。试验装置1还包括桩顶加载系统50,桩顶加载系统50位于承载桩模型20的上方,且与模型箱10固定,能够给承载桩模型20施加顶部荷载。任何能够实现桩顶加载系统50施加顶部载荷功能的安装结构均符合本案要求,以下仅为示例性说明,仅供参考。示例性的,桩顶加载系统50包括龙门架51和竖直加载装置52,龙门架51包括承载顶板511和四个承力柱512,承载顶板511位于四个承力柱512的上方,且与四个承力柱512固定,四个承力柱512的底部设置有固定孔5121,模型箱10的上方设置有螺孔15,固定孔5121与螺孔15对应,通过螺栓穿过螺孔15与固定孔5121将龙门架51固定于模型箱10的上部。龙门架51的尺寸不做限定,例如,龙门架51的长度可以为模型箱10的长度的一半,龙门架51的宽度与模型箱10的宽度一致。竖直加载装置52包括液压千斤顶521和液压泵522,此处的液压千斤顶521与前文所说的液压千斤顶完全相同,仅使用位置不同。液压千斤顶521一端固定于承载顶板511的下侧,液压千斤顶521的另一端与承载桩模型20上表面接触,液压泵522与液压千斤顶521通过油管连接,通过液压泵522给液压千斤顶521泵油,液压千斤顶521向下顶升给承载桩模型20施加顶升压力,具体施加力的大小可以根据实际需求而定。
46.本实施例提供一种操作方法,该操作方法适用于如图1至图5中任意一幅所示的一种模拟桩基的试验装置。请参阅图6,图6为本发明实施例提供的一种模拟桩基的试验装置
操作方法的流程示意图,如图6所示,该操作方法的流程包括:
47.步骤1,搭建安装试验装置。
48.将侧向变形模拟系统安装于模型箱,在侧向变形模拟系统与模型箱之间的空间内装有土体,将预先贴有应变片和设置有压力传感器承载桩模型埋设在土体内。
49.步骤2,输入试验的相关参数。
50.基于数值模型模拟群桩挤土或基坑开挖过程获取多类型、多工序下土体侧向位移分布状态后,选择一个工况,对承载桩模型施加对应类型顶部荷载,通过控制模块控制侧向变形模拟系统加载。
51.步骤3,获取承载桩模型的受力和形变。
52.通过控制模块持续收集桩基邻近地基土侧向加卸载状态模拟试验过程中所有监测数据,包含桩端压力、桩体的变形和弯矩等,通过进一步的计算可获得承载桩模型的承载状态数据,包括桩的内力,桩侧摩阻力,桩端压力。
53.步骤4,调整试验装置获取多组承载桩模型的受力和形变。
54.重复步骤1至3,获得多地基土侧向加卸载状态下既有桩基承载状态数据,得到既有桩基的承载状态响应规律。
55.以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
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