构成；
[0036]所述的左半箱由矩形的左侧板101、矩形的左底板102、梯形的左前板103、梯形的左后板104构成;其中左前板103由左部的左前矩形板103a与右部的左前直角梯形板103b通过高强螺栓405连接组成，左前直角梯形板103b的右边为斜边，左后板104由左部的左后矩形板104a与右部的左后直角梯形板104b通过高强螺栓405连接组成，左后直角梯形板104b的右边为斜边；
[0037]所述的左底板102的底面与垂直加载装置307的上端通过铰支座306铰接，垂直加载装置307的下端连接于底座400左侧的可前后移动的水平移动平台308上；左前板103的前面紧贴前加载条300，前加载条300的前面抵紧前水平加载装置302的后端，前水平加载装置302的前端固定于底座400上的前反力架301，前加载条300向下伸出与底座400接触，且底座400的水平移动平台308的前部与前加载条300的后面接触；左后板104后面紧贴后加载条303，后加载条303的后面抵紧后水平加载装置305的前端，后水平加载装置305的后端固定于底座400上的后反力架304，后加载条303向下伸出与底座400接触，且底座400的水平移动平台308的后部与后加载条303的前面接触；
[0038]所述的右半箱由矩形的右侧板201、矩形的右底板202、梯形的右前板203、梯形的右后板204构成;其中右前板203由右部的右前矩形板203a与左部的右前直角梯形板203b通过高强螺栓405连接组成，右前直角梯形板203b的左边为斜边，右后板204由右部的右后矩形板204a与左部的右后直角梯形板203b通过高强螺栓405连接组成，右后直角梯形板203b的左边为斜边；
[0039]所述的右前直角梯形板203b的左边与左前直角梯形板103b的右边通过既能沿左前直角梯形板103b的右边移动又能前后移动的前双向移动副309连接，左后直角梯形板104b的右边与右后直角梯形板204b的左边通过既能沿左后直角梯形板104b的右边移动又能如后移动的后双向移动副310连接；
[0040]所述的左半箱100的左侧板101和右半箱200的右侧板201均开有三个隧道洞口402。
[0041 ]图5及图1-4示出，所述的前双向移动副309的具体结构是:前右滑条309b的右侧面固定于开口向后的前U形框309a的右壁，前右滑条309b的左侧面嵌置有前右滚珠309c，前右滚珠309c的凸出部位与前左滑条309d的右侧面接触，前左滑条309d的左侧面嵌置有前左滚珠309e，前左滚珠309e的凸出部位与前U形框309a的左壁接触;前左滑条309d的后侧面固定于左前直角梯形板103b的斜边上、前右滑条309b的后侧面固定于右前直角梯形板203b的斜边上；
[0042]图6及图1-4示出，所述的后双向移动副310的具体结构是:后右滑条310b的右侧面固定于开口向前的后U形框310a的右壁，后右滑条310b的左侧面嵌置有后右滚珠310c，后右滚珠310c的凸出部位与后左滑条310d的右侧面接触，后左滑条310d的左侧面嵌置有后左滚珠310e，后左滚珠310e的凸出部位与后U形框310a的左壁接触;后左滑条310d的前侧面固定于左后直角梯形板104b的斜边上、后右滑条310b的前侧面固定于右后直角梯形板204b的斜边上。
[0043]图3示出，所述的垂直加载装置307配有荷重传感器403和位移传感器404。所述的前水平加载装置302和后水平加载装置305也均配有荷重传感器403和位移传感器404。
[0044]本实用新型的使用方法和工作过程如下:
[0045]A.将隧道模型401的两端分别放置在左侧板的一个隧道洞口402和右侧板的一个隧道洞口 402上;将其余的隧道洞口 402封堵，再在模型试样箱内填土并压密；
[0046]B.启动前水平加载装置302及后水平加载装置305，通过前加载条300、后加载条303向左半箱100进行水平加载，使左半箱100及其下方的垂直加载装置307随水平移动平台308向前或向后发生水平位移，直至达到设定的断层错动量的前后水平位移分量；
[0047]同时，由垂直加载装置307向左半箱100施加载荷，推动左半箱100通过前双向移动副309、后双向移动副310沿右前直角梯形板203b的左边、右后直角梯形板204b的左边倾斜向上移动，直至达到设定的断层错动量的斜向位移分量；
[0048]C.加载过程中，通过位移传感器404同步记录左半箱100的水平、竖向位移加载速度及位移量;通过荷重传感器403同步记录左半箱100受到的水平及竖向荷载；同时记录隧道模型上应变片及土压力盒的测试数据。
【主权项】
1.一种模拟隧道穿越斜向错动活断层的破坏试验装置，其特征在于: 无盖的模型试样箱由活动的左半箱(100)和固定的右半箱(200)构成； 所述的左半箱由矩形的左侧板(101 )、矩形的左底板(102)、梯形的左前板(103 )、梯形的左后板(104)构成;其中左前板(103)由左部的左前矩形板(103a)与右部的左前直角梯形板(103b)通过高强螺栓(405)连接组成，左前直角梯形板(103b)的右边为斜边；左后板(104)由左部的左后矩形板(104a)与右部的左后直角梯形板(104b)通过高强螺栓(405)连接组成，左后直角梯形板(104b)的右边为斜边； 所述的左底板(102)的底面与垂直加载装置(307)的上端通过铰支座(306)铰接，垂直加载装置(307)的下端连接于底座(400)左侧的可前后移动的水平移动平台(308)上；左前板(103)的前面紧贴前加载条(300)，前加载条(300)的前面抵紧前水平加载装置(302)的后端，前水平加载装置(302)的前端固定于底座(400)上的前反力架(301)，前加载条(300)向下伸出与底座(400)接触，且底座(400)的水平移动平台(308)的前部与前加载条(300)的后面接触；左后板(104)后面紧贴后加载条(303)，后加载条(303)的后面抵紧后水平加载装置(305)的前端，后水平加载装置(305)的后端固定于底座(400)上的后反力架(304)，后加载条(303)向下伸出与底座(400)接触，且底座(400)的水平移动平台(308)的后部与后加载条(303)的前面接触； 所述的右半箱由矩形的右侧板(201 )、矩形的右底板(202)、梯形的右前板(203)、梯形的右后板(204)构成;其中右前板(203)由右部的右前矩形板(203a)与左部的右前直角梯形板(203b)通过高强螺栓(405)连接组成，右前直角梯形板(203b)的左边为斜边，右后板(204)由右部的右后矩形板(204a)与左部的右后直角梯形板(203b)通过高强螺栓(405)连接组成，右后直角梯形板(203b)的左边为斜边； 所述的右前直角梯形板(203b)的左边与左前直角梯形板(103b)的右边通过既能沿左前直角梯形板(103b)的右边移动又能前后移动的前双向移动副(309)连接，左后直角梯形板(104b)的右边与右后直角梯形板(204b)的左边通过既能沿左后直角梯形板(104b)的右边移动又能如后移动的后双向移动副(310)连接； 所述的左半箱(100)的左侧板(I OI)和右半箱(200)的右侧板(201)均开有三个隧道洞口(402)02.根据权利要求1所述的一种模拟隧道穿越斜向错动活断层的破坏试验装置，其特征在于: 所述的前双向移动副(309)的具体结构是:前右滑条(309b)的右侧面固定于开口向后的前U形框(309a)的右壁，前右滑条(309b)的左侧面嵌置有前右滚珠(309c)，前右滚珠(309c)的凸出部位与前左滑条(309d)的右侧面接触，前左滑条(309d)的左侧面嵌置有前左滚珠(309e)，前左滚珠(309e)的凸出部位与前U形框(309a)的左壁接触;前左滑条(309d)的后侧面固定于左前直角梯形板(103b)的斜边上、前右滑条(309b)的后侧面固定于右前直角梯形板(203b)的斜边上； 所述的后双向移动副(310)的具体结构是:后右滑条(310b)的右侧面固定于开口向前的后U形框(310a)的右壁，后右滑条(310b)的左侧面嵌置有后右滚珠(310c)，后右滚珠(310c)的凸出部位与后左滑条(310d)的右侧面接触，后左滑条(310d)的左侧面嵌置有后左滚珠(310e)，后左滚珠(310e)的凸出部位与后U形框(310a)的左壁接触;后左滑条(310d)的前侧面固定于左后直角梯形板(104b)的斜边上、后右滑条(310b)的前侧面固定于右后直角梯形板(204b)的斜边上。3.根据权利要求1所述的模拟隧道穿越斜向错动活断层的破坏试验装置，其特征在于:所述的垂直加载装置(307)配有荷重传感器(403)和位移传感器(404)，所述的前水平加载装置(302)和后水平加载装置(305)也均配有荷重传感器(403)和位移传感器(404)。
【专利摘要】本实用新型公开了模拟隧道穿越斜向错动活断层的破坏试验装置，其主要构成是：无盖的模型试样箱由活动的左半箱100和固定的右半箱200构成；活动的左半箱100通过前双向移动副309及后双向移动副310与固定的右半箱200连接；左半箱的左底板102与垂直加载装置307的上端铰接，垂直加载装置307的下端连接于底座400左侧的可前后移动的水平移动平台308上；左半箱的左前板103、右前板分别与前水平加载装置302和后水平加载装置紧贴。该装置能实现隧道结构与活动断层间多倾角、多交角的空间位置，更为准确地模拟出隧道结构的受力状态及破坏方式，从而为穿越断层隧道结构的设计与施工提供更可靠的试验数据。
【IPC分类】G01V9/00
【公开号】CN205317963
【申请号】CN201620006494
【发明人】张志强, 孙飞, 刘银, 郭远明
【申请人】西南交通大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月5日