多点振动台模拟地下结构非一致激励用模型箱连接系统的制作方法

本发明涉及地下工程模型振动试验设备领域，具体涉及一种多点振动台模拟地下结构非一致激励用模型箱连接系统。

背景技术：

在开展大型岩土类地下工程模型的振动试验时，由于单台的面积不足，无法实施试验。现有技术中多采用跨多振动台的大型模型箱进行试验来解决该问题，但由于偏心等问题，振动台连接部位只能进行掏空处理减轻质量和承重，进而减弱偏心。但由于中部连接介质不同，振动载荷将会出现一定的偏差，结构模型将会达不到应有的考核标准，进而影响到试验效果和最终试验结果。

由于地质条件的非均匀性和地震波传播的波动特性,地震作用下,隧道除了在断面方向受到岩土介质变形的影响,在沿隧道纵向,也将受到岩土介质剪切变形和蠕动效应的影响。过去隧道结构的振动台实验由于条件的限制,主要局限在模拟一致激励或者垂直方向剪切变形对隧道断面的影响。随着多点振动台的投入使用,对于隧道结构整体进行纵向非一致激励的振动台模型试验已经成为可能,这对于模型实验用土箱的性能提出了新的要求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种多点振动台模拟地下结构非一致激励用模型箱连接系统，以便提高试验精度和效果。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种多点振动台模拟地下结构非一致激励用模型箱连接系统，包括多个交替连接的主动箱和从动箱，所述主动箱和从动箱之间通过由弹簧钢制成的连接件连接，所述连接件一端与主动箱或从动箱铰接，另一端与从动箱或主动箱可拆卸连接，所述从动箱通过框架吊装。

进一步，所述框架包括门字型支撑架以及用于稳固支撑架的底座，所述底座通过螺栓组件与地面稳固连接。

进一步，从动箱的底板四角通过钢丝绳与支撑架的顶梁吊接。

进一步，支撑架顶梁的两侧均设置有连接孔，从动箱底板的四角焊接或延伸出连接钢板，所述连接钢板上也开设有连接孔，钢丝绳两端分别穿过支撑架顶梁的连接孔和连接钢板的连接孔并绑定。

进一步，主动箱与从动箱的底板之间以及对应的侧壁之间均通过连接件连接。

进一步，所述连接件一端通过连接钩与固定在主动箱对应位置的挂钩挂接，另一端通过万向球铰与从动箱连接。

本发明的有益效果：本发明的多点振动台模拟地下结构非一致激励用模型箱连接系统，包括多个交替连接的主动箱和从动箱，所述主动箱和从动箱之间通过由弹簧钢制成的连接件连接，所述连接件一端与主动箱或从动箱铰接，另一端与从动箱或主动箱可拆卸连接，所述从动箱通过框架吊装。该结构的多点振动台模拟地下结构非一致激励用模型箱连接系统，有效提高了试验精度和试验效果，减少了试验误差，确保了试验结果的准确性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为主动箱与从动箱连接的局部结构侧视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明，如图1-4所示：本发明提供了一种多点振动台模拟地下结构非一致激励用模型箱连接系统，包括多个交替连接的主动箱1和从动箱2，主动箱和从动箱的数量根据具体模拟工程而定，所述主动箱和从动箱之间通过由弹簧钢制成的连接件3连接，弹簧钢采用与模型实验箱同种刚度的材料，避免因为连接振动台的传力结构的刚度不足,进而导致振动载荷将会出现显著衰减,影响试验效果。本实施例中，一共设置了六个连接点位，均匀分布在主动箱与从动箱的底板之间以及主动箱与从动箱对应的侧壁之间。所述连接件一端与主动箱或从动箱铰接，另一端与从动箱或主动箱可拆卸连接，具体来说，若连接件的一端与主动箱铰接，则另一端与从动箱可拆卸连接，若连接件的一端与主动箱可拆卸连接，则另一端与从动箱铰接；本实施例中，所述连接件一端通过连接钩6与固定在主动箱对应位置的挂钩7挂接，另一端通过万向球铰与从动箱连接，在主动箱侧壁或底板对应的位置焊接有l型钢板8，l型钢板的两块钢片上均设置有挂钩，在输入不同方向的地震波的时候，采用不同的连接形式，使从动箱的加速度响应峰值和主频与主动箱一致，由于主动箱在如附图1所述的左右方向和前后方向上均设置有挂钩，因此可根据需要，使主动箱和从动箱沿左右或前后方向交替布置，以便适应不同方向的地震波。所述从动箱通过框架吊装，具体来说，所述框架包括门字型支撑架41以及用于稳固支撑架的底座42，所述从动箱的底板四角通过钢丝绳5与支撑架的顶梁吊接，所述底座通过螺栓组件与地面稳固连接，可以将底座设置长方体结构，在底座的长度方向设置多套螺栓组件，以便提高整体结构的稳固性；更加详细来说，支撑架顶梁的两侧均设置有连接孔，从动箱底板的四角焊接或延伸出连接钢板，所述连接钢板上也开设有连接孔，钢丝绳两端分别穿过支撑架顶梁的连接孔和连接钢板的连接孔并绑定，采用该种结构设计，充分发挥了支撑架边柱的抗弯能力，支撑架的顶梁则为受压构件。

综上所述，采用本技术的多点振动台模拟地下结构非一致激励用模型箱连接系统，可以根据需要，装配不同数量的主动箱和从动箱，同时，主动箱和从动箱之间通过弹性连接件连接，具有传力作用，不需要在连接部位做掏空或减重处理，降低了振动载荷的偏差，有效提高了试验精度和试验效果，减少了试验误差，确保了试验结果的准确性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种多点振动台模拟地下结构非一致激励用模型箱连接系统，包括多个交替连接的主动箱和从动箱，所述主动箱和从动箱之间通过由弹簧钢制成的连接件连接，所述连接件一端与主动箱或从动箱铰接，另一端与从动箱或主动箱可拆卸连接，所述从动箱通过框架吊装。该结构的多点振动台模拟地下结构非一致激励用模型箱连接系统，有效提高了试验精度和试验效果，减少了试验误差，确保了试验结果的准确性。

技术研发人员：彭述权;陈捷翎;樊玲;李沛
受保护的技术使用者：中南大学;中交天津港湾工程研究院有限公司
技术研发日：2018.11.09
技术公布日：2019.02.12