本發(fā)明屬于長樁非線性動力學(xué)研究的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模擬理想單樁響應(yīng)的固定及加載系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，樁基作為一種深基礎(chǔ)形式在工程中得到廣泛應(yīng)用，同時由于場地和荷載等條件的復(fù)雜多樣，長樁和超長樁在工程中的應(yīng)用也在逐年增加。由于長樁或超長樁的長細(xì)比較大，對于短樁而言更容易發(fā)生動力失穩(wěn)或因變形過大而引起自身結(jié)構(gòu)破壞。在動力響應(yīng)過程中，樁基作為一個上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間能量傳遞和承擔(dān)的橋梁，其動力特性以及樁基的安全性能就顯得尤為重要。因此長樁的動力學(xué)研究就受到很大的重視。為了更加精確的模擬工程實際和研究長樁的動力學(xué)問題，一個貼合實際的實驗裝置的構(gòu)造是實驗研究精確順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于模擬理想單樁響應(yīng)的固定及加載系統(tǒng)，以模擬理想單樁的非線性動力學(xué)響應(yīng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種用于模擬理想單樁響應(yīng)的固定及加載系統(tǒng)，包括固定圓筒、固定平臺和拉簧，單樁豎直設(shè)置在固定圓筒內(nèi)，固定圓筒的側(cè)壁周向等距開設(shè)固定孔，以安裝拉簧，拉簧一端固定在固定孔上，另一端固定在單樁上；所述的固定平臺具有設(shè)置在固定圓筒上端的平臺面板，平臺面板伸出固定圓筒的部分由支撐腿支撐，用以對單樁樁體施加水平載荷的激振器安裝在固定平臺的木枕上，激振器與單樁相連接。

進(jìn)一步的，所述固定圓筒分為由圓法蘭連接的上下兩層，每一層均由兩個半圓筒通過直法蘭對接。

進(jìn)一步的，所述固定圓筒外側(cè)設(shè)置豎向加勁肋和環(huán)向加勁肋。

進(jìn)一步的，所述平臺面板與單樁樁體相鄰的一側(cè)設(shè)置u型缺口，供樁體通過。

進(jìn)一步的，所述拉簧有彈簧、拉鉤、螺桿組成，拉鉤和螺桿分別設(shè)置在彈簧的兩端，螺桿通過螺母固定在固定圓筒的固定孔上，拉鉤與單樁樁體連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

第一，本發(fā)明利用多個均勻分布的拉簧以模擬基坑中長樁周圍的土層的受力，采用激振器產(chǎn)生變化的水平載荷，可以更好的研究長樁在受到水平載荷變化時的非線性動力響應(yīng)，為工程的施工提供參考。

第二，由于固定圓筒的直徑較小，因此，為了便于固定圓筒內(nèi)拉簧的安裝，固定圓筒由上下兩層連接組成，這樣在進(jìn)行安裝時，可以先對下層的固定圓筒及拉簧進(jìn)行安裝，然后再進(jìn)行上層的安裝。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的俯視圖；

圖3是拉簧的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記：1、固定圓筒，2、單樁、3、激振器，4、木枕，5、固定平臺，6、墊片，7、支撐腿，8、豎向加勁肋，9、直法蘭，10、環(huán)向加勁肋，11、圓法蘭，12、拉簧，13、平臺面板，14、彈簧，15、螺桿，16、拉鉤。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，通過具體的實施方式，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。

如圖所示，一種用于模擬理想單樁響應(yīng)的固定及加載系統(tǒng)，主要包括固定圓筒1、固定平臺5及拉簧12三個部分，所述固定圓筒1由上下兩層通過圓法蘭11連接組成，每一層均由兩個半圓筒通過直法蘭9連接，固定圓筒1的筒壁均勻逐層設(shè)置多個固定孔，每一層固定孔之間距離相等，使得固定孔相對于固定圓筒1的中心對稱；用于實驗的單樁2豎直設(shè)置在固定圓筒1的中心，由拉簧12進(jìn)行固定；所述的拉簧12包括螺桿15、彈簧14和拉鉤16，彈簧14的兩端分別設(shè)置螺桿15和拉鉤16，拉簧12設(shè)置在固定圓筒1內(nèi)，螺桿15的自由端由內(nèi)向外穿過固定孔由螺母進(jìn)行固定，拉鉤16與設(shè)置在單樁2樁體上的拉環(huán)連接，以實現(xiàn)對單樁2的連接和固定；所述固定平臺5包括平臺面板13、支撐腿7和木枕4，平臺面板13通過固定圓筒1頂端的圓法蘭11安裝在固定圓筒1上，平臺面板13伸出固定圓筒1的部分由支撐腿7進(jìn)行支撐，支撐腿7和平臺面板13之間設(shè)有墊片6，平臺面板13伸入固定圓筒1內(nèi)圓的部分設(shè)有供單樁2通過的u形缺口，所述的木枕4通過螺桿安裝在平臺面板13上，木枕4由左右兩部分組成，以形成安裝架，并設(shè)有安裝孔，將激振器3安裝在木枕4的安裝架上，激振器3和單樁2樁體水平連接，以施加水平荷載，通過外部儀器記錄荷載變化曲線，樁身應(yīng)變及樁身位移等，然后分析樁身非線性動力響應(yīng)。

進(jìn)一步的，所述固定圓筒1外壁分別設(shè)有豎向加勁肋8和環(huán)向加勁肋10。

在進(jìn)行固定圓筒1的安裝時，先安裝下層的筒體，然后將下層筒體內(nèi)相應(yīng)的拉簧12固定在筒內(nèi)壁和單樁2樁體的拉環(huán)上，完成后進(jìn)行上層筒體以及拉簧12的安裝，然后安裝固定平臺5、支撐腿7、木枕4和激振器3，從而完成整套裝置的安裝。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種用于模擬理想單樁響應(yīng)的固定及加載系統(tǒng)，包括固定圓筒、固定平臺和拉簧，單樁豎直設(shè)置在固定圓筒內(nèi)，固定圓筒的側(cè)壁周向等距開設(shè)固定孔，以安裝拉簧，拉簧一端固定在固定孔上，另一端固定在單樁上；所述的固定平臺具有設(shè)置在固定圓筒上端的平臺面板，平臺面板伸出固定圓筒的部分由支撐腿支撐，用以對單樁樁體施加水平載荷的激振器安裝在固定平臺的木枕上，激振器與單樁相連接。本系統(tǒng)利用多個均勻分布的拉簧以模擬基坑中長樁周圍的土層的受力，采用激振器產(chǎn)生變化的水平載荷，可以更好的研究長樁在受到水平載荷變化時的非線性動力響應(yīng)，為工程的施工提供參考。

技術(shù)研發(fā)人員：馬建軍;秦紫果;聶夢強(qiáng);劉豐軍;王晶;周維
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.05
技術(shù)公布日：2017.08.18