專利名稱：一種原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種原位試驗的加載裝置，更具體地說，涉及一種在原位試驗場地實現(xiàn)人工模擬逆斷層運動的試驗加載裝置，主要用于跨越斷層工程物的原位性能試驗。
背景技術(shù)：
[0002]斷層運動是造成工程結(jié)構(gòu)地震破壞的重要原因之一，而埋地管線等工程是無法避免穿(跨)越活動斷層的。采用試驗手段研究穿(跨)越斷層工程結(jié)構(gòu)的性態(tài)及破壞機理時大多為模型試驗，在實驗室中進行。模型試驗不可避免地帶來尺寸效應(yīng)、邊界條件誤差等問題，不能很好地反映穿(跨)越斷層工程結(jié)構(gòu)的斷層響應(yīng)行為。原位試驗可以較好地克服模型試驗的不足，但在原位場地人工實現(xiàn)對斷層運動的模擬存在困難。國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)中，尚無能夠較好地在原位場地實現(xiàn)人工模擬斷層運動的試驗加載裝置，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)原位斷層試驗很難開展。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型針對上述問題，提供了一種用于在原位場地模擬斷層運動的試驗加載裝置的方案，其目的在于解決由于無法在原位試驗場地實現(xiàn)斷層運動模擬，從而導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)原位斷層試驗難以實施的問題。[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案解決的:[0005]一種原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，包括反力裝置、豎向運動裝置和水平運動裝置，其特征在于所述的反力裝置包括反力臺座、垂直設(shè)置在反力臺座上的水平反力墻和豎向反力墻，豎向運動裝置的加載托板和加載分配梁分別置于反力臺座和豎向反力墻上且兩者之間通過垂直設(shè)置的拉索固定相連，加載分配梁的兩端與豎向反力墻之間分別設(shè)置垂直千斤頂；水平運動裝置的加載推板垂直置于加載托板之上，加載推板的一側(cè)設(shè)有與其相連的滑動裝置，在滑動裝置和水平反力墻之間水平設(shè)置水平千斤頂。[0006]所述的豎向反力墻分別位于反力臺座的兩側(cè)。[0007]所述水平運動裝置的滑動裝置包括滑軌、滾軸和滑移鋼板，所述的滾軸放置在滑移鋼板的軸槽內(nèi)，滑移鋼板的軸槽嵌置在滑軌內(nèi)并與滑軌活動相連，所述的滑軌焊接在加載推板的側(cè)面上。[0008]所述水平反力墻的側(cè)壁上設(shè)有預(yù)埋鋼板，所述水平千斤頂?shù)牡鬃胖迷陬A(yù)埋鋼板上。[0009]所述豎向反力墻的頂端設(shè)有預(yù)埋鋼板，所述垂直千斤頂?shù)牡鬃胖迷陬A(yù)埋鋼板上。[0010]所述反力臺座的底部設(shè)有防滑移的基礎(chǔ)梁，所述的基礎(chǔ)梁與反力臺座、水平反力墻和豎向反力墻一體澆筑成型。[0011]本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點:[0012]本實用新型通過水平運動裝置和豎向運動裝置的設(shè)置作為斷層發(fā)震基巖及土體遠端邊界條件，垂直千斤頂和水平千斤頂實現(xiàn)了斷層的豎向位錯量和水平位錯量，具有無預(yù)加斷縫，無土體邊界且斷裂真實的特點。[0013]本實用新型的加載裝置結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、組裝方便且易于操作，可重復(fù)使用；分別采用垂直和水平千斤頂實現(xiàn)斷層的豎向和水平位錯分量，可廣泛適用于人工模擬斷層作用的原位試驗研究。


[0014]附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]附圖2為本實用新型的反力裝置結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]附圖3為本實用新型豎向運動裝置的傳力機構(gòu)示意圖；[0017]附圖4為本實用新型水平運動裝置的傳力機構(gòu)示意圖；[0018]附圖5為本實用新型水平運動裝置的傳力機構(gòu)放置在加載托板上的結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]附圖6為本實用新型的滑動裝置滑動部分結(jié)構(gòu)示意圖。[0020]其中:1 一反力裝置；2—豎向運動裝置；3—7jC平運動裝置；4一反力臺座；5—7_K平反力墻；6—豎向反力墻；7—加載托板；8—加載分配梁；9一拉鎖；10—垂直千斤頂；11一加載推板；12—滑動裝置；13—水平千斤頂；14一基礎(chǔ)梁；15—滑軌；16—滾軸；17—滑移鋼板；18—預(yù)埋鋼板。
具體實施方式
[0021]
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。[0022]如圖1-6所示:一種跨斷層埋地管線試驗?zāi)鏀鄬蛹虞d裝置，包括反力裝置1，該反力裝置I包括一體澆筑成型的反力臺座4、水平反力墻5、豎向反力墻6和基礎(chǔ)梁14，其中豎向反力墻5和水平反力墻6亦可采用豎向反力架和水平反力架,兩道豎向反力墻6分別位于水平反力墻5的兩側(cè)且豎向反力墻6和水平反力墻5呈“匚”形垂直設(shè)置在反力臺座4的上表面上，基礎(chǔ)梁14位于反力臺座4的底部用于防止反力裝置I在使用過程中產(chǎn)生滑移，另外在豎向反力墻6的頂端和水平反力墻5的側(cè)壁上還分別埋設(shè)有預(yù)埋鋼板18，預(yù)埋鋼板18在反力裝置I澆筑成型時埋設(shè)。反力裝置I內(nèi)還設(shè)有豎向運動裝置2和水平運動裝置3作為逆斷層發(fā)震基巖及土體遠端邊界條件，豎向運動裝置2包括加載托板7、加載分配梁8、拉鎖9和垂直千斤頂10，上下平行設(shè)置的加載分配梁8和加載托板7之間通過豎向設(shè)置的拉索9固定相連且加載托板7、加載分配梁8和拉索9構(gòu)成豎向運動裝置2的傳力機構(gòu)，垂直千斤頂10的底座設(shè)置在豎向反力墻6頂部預(yù)先埋設(shè)的預(yù)埋鋼板18上且垂直千斤頂10的頂端與加載分配梁8接觸相連對豎向運動裝置2進行加載定位，在加載分配梁8與豎向反力墻6之間設(shè)置的垂直千斤頂10實現(xiàn)斷層的豎向位錯分量；水平運動裝置3包括加載推板11、滑動裝置12和水平千斤頂13，其中加載推板11、滑動裝置12構(gòu)成水平運動裝置3的傳力機構(gòu)，滑動裝置12包括滑軌15、滾軸16和滑移鋼板17，其中滾軸16放置在滑移鋼板17的軸槽內(nèi)，滑移鋼板17的軸槽嵌置在滑軌15內(nèi)并與滑軌15活動相連，滑軌15焊接在加載推板11的側(cè)面上，水平運動裝置3的加載推板11豎直放置在加載托板7上，水平設(shè)置的水平千斤頂13設(shè)置在滑移鋼板17與水平反力墻5之間，其中水平千斤頂13的底座放置在水平反力墻5側(cè)壁上預(yù)先埋設(shè)的預(yù)埋鋼板18上，水平千斤頂13的頂端與滑移鋼板17的側(cè)壁接觸相連對水平運動裝置3進行加載定位，從而實現(xiàn)斷層的水平位錯分量。[0023]本實用新型通過豎向運動裝置2和水平運動裝置3的設(shè)置作為斷層發(fā)震基巖及土體遠端邊界條件，垂直千斤頂10和水平千斤頂13分別實現(xiàn)了人工斷層的豎向位錯分量和水平位錯分類量，具有無預(yù)加斷縫，無土體邊界且斷裂真實的特點；并且該加載裝置結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、組裝方便且易于操作，可重復(fù)使用，可廣泛適用于人工模擬斷層作用的原位試驗研究。[0024]以上實施例僅為說明本實用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內(nèi)；本實用新型未涉及的技術(shù)均可通過現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，包括反力裝置(I)、豎向運動裝置(2)和水平運動裝置(3)，其特征在于所述的反力裝置(I)包括反力臺座(4)、垂直設(shè)置在反力臺座(4)上的水平反力墻(5)和豎向反力墻(6)，豎向運動裝置(2)的加載托板(7)和加載分配梁(8)分別置于反力臺座(4)和豎向反力墻(6)上且兩者之間通過垂直設(shè)置的拉索(9)固定相連，加載分配梁(8)的兩端與豎向反力墻(6)之間分別設(shè)置垂直千斤頂(10);水平運動裝置(3 )的加載推板(11)垂直置于加載托板(7 )之上，加載推板(11)的一側(cè)設(shè)有與其相連的滑動裝置(12)，在滑動裝置(12)和水平反力墻(5)之間水平設(shè)置水平千斤頂(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，其特征在于所述的豎向反力墻(6)分別位于反力臺座(4)的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，其特征在于所述水平運動裝置(3)的滑動裝置(12)包括滑軌(15)、滾軸(16)和滑移鋼板(17)，所述的滾軸(16)放置在滑移鋼板(17)的軸槽內(nèi)，滑移鋼板(17)的軸槽嵌置在滑軌(15)內(nèi)并與滑軌(15)活動相連，所述的滑軌(15)焊接在加載推板(11)的側(cè)面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，其特征在于所述水平反力墻(5)的側(cè)壁上設(shè)有預(yù)埋鋼板(18)，所述水平千斤頂(13)的底座放置在預(yù)埋鋼板(18)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，其特征在于所述豎向反力墻(6)的頂端設(shè)有預(yù)埋鋼板(18)，所述垂直千斤頂(10)的底座放置在預(yù)埋鋼板(18)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，其特征在于所述反力臺座(4)的底部設(shè)有防滑移的基礎(chǔ)梁(14)，所述的基礎(chǔ)梁(14)與反力臺座(4)、水平反力墻(5)和豎向反力墻(6) —體燒筑成型。
專利摘要本實用新型公開了一種原位人工模擬逆斷層運動的加載裝置，包括反力裝置(1)，所述的反力裝置(1)包括反力臺座(4)、水平反力墻(5)和豎向反力墻(6)，豎向運動裝置(2)的加載托板(7)和加載分配梁(8)分別置于反力臺座(4)和豎向反力墻(6)上且兩者之間通過垂直設(shè)置的拉索(9)固定相連，加載分配梁(8)的兩端與豎向反力墻(6)之間分別設(shè)置垂直千斤頂(10)；水平運動裝置(3)的加載推板(11)垂直置于加載托板(7)之上，加載推板(11)的一側(cè)設(shè)有與其相連的滑動裝置(12)，在滑動裝置(12)和水平反力墻(5)之間水平設(shè)置水平千斤頂(13)。本實用新型的加載裝置無預(yù)加斷縫、無土體邊界且斷裂真實。
文檔編號G01M99/00GK203024998SQ20132003246
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者李鴻晶, 薛娜, 李忠良, 羅韌, 孫廣俊, 李秀菊 申請人:南京工業(yè)大學(xué)