本发明涉及模拟装置，具体涉及地质构造形变模拟设备及模拟方法。
背景技术：
1、构造模拟实验法是研究地质构造成因的主要方法之一，在地质力学研究中经常采用，在实验中，使选定的实验材料处于一定的边界条件下，施加适当的外力，以模拟自然界实际存在的地质构造体系，通过实验可研究外力和边界条件的改变对构造形态和构造应力场的影响，借此以探索应力与应变的关系；
2、沉降是常见的地质构造形变活动，在荷载作用下，地基土因受到压缩引起的竖向变形或下沉，沉降过大时，会使建筑物产生附加应力而引起裂缝，甚至局部构件断裂，危及建筑物的安全，地基基础设计时应对沉降进行估算，有必要的情况下，还需要对沉降进行模拟，目前常见的沉降模拟是在铺设好土层后向土层上施加载荷，通过载荷的重力逐步模拟，但该方式在实际模拟过程中，存在沉降模拟速率慢，可观察性差的问题，为此，提出一种地质构造形变模拟设备及模拟方法。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供地质构造形变模拟设备及模拟方法。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：地质构造形变模拟设备，包括试验台底板和设置在试验台底板内的外支架，所述外支架的内部固定有玻璃围栏，玻璃围栏的底部固定有支撑板，支撑板的内部横向设置有若干组支撑引导组件，支撑引导组件的顶部固定有用于支撑土层的土层承托组件，每组土层承托组件的底部皆设置有用于与相邻侧土层承托组件联动的承托板联动组件，若干组承托板联动组件之间连接有联动条，所述试验台底板的底部中心位置处设置有液压模组，液压模组的活动端与土层承托组件的底部连接；
3、液压模组带动一组土层承托组件活动，土层承托组件通过承托板联动组件和联动条的配合带动其余组土层承托组件活动，玻璃围栏内铺设的土层随土层承托组件移动以模拟地质沉降。
4、优选的，所述支撑板两侧开设有若干组与支撑引导组件数量匹配的过孔，所述支撑引导组件设置于支撑板两侧过孔内，对称设置的两组支撑引导组件为一个对应组，共设置有若干个对应组，一个对应组端之间安装有一组土层承托组件，所述支撑引导组件包括支撑杆和弹簧，支撑杆套设在支撑板两侧的过孔内，弹簧套设在支撑杆的外部，且弹簧两端分别与支撑板和设置于支撑引导组件顶端的土层承托组件抵触。
5、优选的，所述土层承托组件包括土层承托板和土层承托布，所述土层承托板安装于支撑引导组件的一个对应组端部之间，若干组土层承托板并排形成一个完整的土层支撑平面，土层承托布套设在若干个土层承托板内。
6、优选的，所述土层承托布的宽度与土层承托板的宽度保持一致，所述土层承托板的内部两端皆成型有一组对称的弧形突起，土层承托布位于土层承托板的弧形突起之间，土层承托布的总长长于若干组土层承托板横向排列的总长。
7、优选的，所述承托板联动组件的数量与土层承托组件的数量一致，设置于每组土层承托组件底部的承托板联动组件沿同一条轴线横向排列。联动条依次穿过每组承托板联动组件，所述承托板联动组件包括底座，贯穿槽，螺杆和挤压板，所述底座固定与土层承托板的底部中心位置处，贯穿槽开设于底座内部，所述螺杆开设于底座的底部并与贯穿槽联通，挤压板螺纹连接在螺杆内，且螺杆的端部延伸至贯穿槽内，挤压板设置在底座内部，且挤压板与螺杆的端部转动连接，挤压板与贯穿槽之间形成可调节的固定空间，联动条穿过承托板联动组件时位于每组承托板联动组件内形成的固定空间内。
8、优选的，所述联动条表面做磨面处理，所述联动条的总长长于若干组承托板联动组件间间距总长，联动条的表面印刷有刻度标记。
9、优选的，所述联动条还包括联动板，联动板设置有多种长度规格，每种长度规格的联动板的宽度贯穿槽的宽度一致，且不同长度规格的联动板之间的长度为倍数关系，最短联动板的长度与两组承托板联动组件中心点间间距相同。
10、优选的，所述液压模组的活动端连接有连接框，所述连接框呈“u”形设计，连接框通过螺栓与土层承托板固定连接，液压模组通过连接框带动土层承托板活动。
11、优选的，所述试验台底板表面设置有若干组可供选择的与联动条对应的液压模组安装孔位，液压模组通过螺栓与安装孔位连接。
12、一种地质构造形变模拟设备的模拟方法，包括以下步骤，
13、步骤a，装置准备；
14、准备用于模拟的土层，将土层均匀的平铺在土层承托组件表面;
15、确定好此次模拟沉降位于玻璃围栏内的具体区域，具体区域可以是一个或者多个；
16、将液压模组固定在试验台底板上与模拟沉降具体区域处的下方安装孔位内；
17、将连接框两端分别与液压模组和土层承托组件连接；
18、步骤b，沉降加速速率调整；
19、将联动条依次穿过每组承托板联动组件；
20、根据所需速率，估算两组承托板联动组件之间下降间隔；
21、根据估算的下降间隔，调整两组承托板联动组件之间预留的联动条长度；
22、旋转螺杆使螺杆通过与贯穿槽的螺纹连接作用推动挤压板在螺杆内上移，上移后的挤压板配合贯穿槽起到对联动条的压迫限制作用，从而完成固定；
23、步骤c，沉降加速；
24、通过外部液压源控制液压模组匀速下移;
25、下移过程中的液压模组通过连接框拉动土层承托组件下移，铺设在土层承托组件上的土层随土层承托组件下移，模拟土层沉降；
26、土层承托组件在下移过程中，与相邻组的土层承托组件产生错位，土层承托布随着土层承托板的移动错位从土层承托板中露出，露出的土层承托布弥补不同组错位的土层承托板之间形成的空缺，接替土层承托板承托土层；
27、承托板联动组件在土层承托组件的带动下下移，下移的承托板联动组件通过连接的联动条拉动相邻侧的承托板联动组件以及与之对应的土层承托组件下移；
28、所有的承托板联动组件以及与之对应的土层承托组件，在联动条的带动下由初始承托板联动组件带动逐个下沉，完成模拟。
29、与现有技术相比，本发明提供了地质构造形变模拟设备及模拟方法，具备以下有益效果：
30、本发明设置了液压模组，支撑引导组件，土层承托组件，土层承托板联动组件和联动条，液压模组带动一组土层承托组件活动，土层承托组件通过承托板联动组件和联动条的配合带动其余组土层承托组件活动，玻璃围栏内铺设的土层随土层承托组件移动以模拟地质沉降，解决了传统的单纯依赖载荷压力进行沉降实验存在的模拟效率低，可观察性差的问题；
31、本发明中，液压模组可设置多组，从而实现多点位沉降的模拟，便于观察沉降间的相互影响和干扰。
1.地质构造形变模拟设备，包括试验台底板（1）和设置在试验台底板（1）内的外支架（2），其特征在于：所述外支架（2）的内部固定有玻璃围栏（3），玻璃围栏（3）的底部固定有支撑板（4），支撑板（4）的内部横向设置有若干组支撑引导组件（5），支撑引导组件（5）的顶部固定有用于支撑土层的土层承托组件（6），每组土层承托组件（6）的底部皆设置有用于与相邻侧土层承托组件（6）联动的承托板联动组件（7），若干组承托板联动组件（7）之间连接有联动条（8），所述试验台底板（1）的底部中心位置处设置有液压模组（9），液压模组（9）的活动端与土层承托组件（6）的底部连接；
2.根据权利要求1所述的地质构造形变模拟设备，其特征在于：所述支撑板（4）两侧开设有若干组与支撑引导组件（5）数量匹配的过孔，所述支撑引导组件（5）设置于支撑板（4）两侧过孔内，对称设置的两组支撑引导组件（5）为一个对应组，共设置有若干个对应组，一个对应组端之间安装有一组土层承托组件（6），所述支撑引导组件（5）包括支撑杆（51）和弹簧（52），支撑杆（51）套设在支撑板（4）两侧的过孔内，弹簧（52）套设在支撑杆（51）的外部，且弹簧（52）两端分别与支撑板（4）和设置于支撑引导组件（5）顶端的土层承托组件（6）抵触。
3.根据权利要求2所述的地质构造形变模拟设备，其特征在于：所述土层承托组件（6）包括土层承托板（61）和土层承托布（62），所述土层承托板（61）安装于支撑引导组件（5）的一个对应组端部之间，若干组土层承托板（61）并排形成一个完整的土层支撑平面，土层承托布（62）套设在若干个土层承托板（61）内。
4.根据权利要求3所述的地质构造形变模拟设备，其特征在于：所述土层承托布（62）的宽度与土层承托板（61）的宽度保持一致，所述土层承托板（61）的内部两端皆成型有一组对称的弧形突起，土层承托布（62）位于土层承托板（61）的弧形突起之间，土层承托布（62）的总长长于若干组土层承托板（61）横向排列的总长。
5.根据权利要求3所述的地质构造形变模拟设备，其特征在于：所述承托板联动组件（7）的数量与土层承托组件（6）的数量一致，设置于每组土层承托组件（6）底部的承托板联动组件（7）沿同一条轴线横向排列，联动条（8）依次穿过每组承托板联动组件（7），所述承托板联动组件（7）包括底座（71），贯穿槽（72），螺杆（73）和挤压板（74），所述底座（71）固定与土层承托板（61）的底部中心位置处，贯穿槽（72）开设于底座（71）内部，所述螺杆（73）开设于底座（71）的底部并与贯穿槽（72）联通，挤压板（74）螺纹连接在螺杆（73）内，且螺杆（73）的端部延伸至贯穿槽（72）内，挤压板（74）设置在底座（71）内部，且挤压板（74）与螺杆（73）的端部转动连接，挤压板（74）与贯穿槽（72）之间形成可调节的固定空间，联动条（8）穿过承托板联动组件（7）时位于每组承托板联动组件（7）内形成的固定空间内。
6.根据权利要求3所述的地质构造形变模拟设备，其特征在于：所述联动条（8）表面做磨面处理，所述联动条（8）的总长长于若干组承托板联动组件（7）间间距总长，联动条（8）的表面印刷有刻度标记。
7.根据权利要求1所述的地质构造形变模拟设备，其特征在于：所述联动条（8）还包括联动板（81），联动板（81）设置有多种长度规格，每种长度规格的联动板（81）的宽度贯穿槽（72）的宽度一致，且不同长度规格的联动板（81）之间的长度为倍数关系，最短联动板（81）的长度与两组承托板联动组件（7）中心点间间距相同。
8.根据权利要求7所述的地质构造形变模拟设备，其特征在于：所述液压模组（9）的活动端连接有连接框（10），所述连接框（10）呈“u”形设计，连接框（10）通过螺栓与土层承托板（61）固定连接，液压模组（9）通过连接框（10）带动土层承托板（61）活动。
9.根据权利要求7所述的地质构造形变模拟设备，其特征在于：所述试验台底板（1）表面设置有若干组可供选择的与联动条（8）对应的液压模组（9）安装孔位，液压模组（9）通过螺栓与安装孔位连接。
10.一种用于权利要求1-9中任意所述的地质构造形变模拟设备的模拟方法，其特征在于：包括以下步骤，