CN103711153A - 一种深基坑施工力学模型试验中的钢支撑模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深基坑施工力学模型试验中的钢支撑模拟装置，包括粘结片、应力传输管、套筒和弹簧；其中，应力传输管有两根，两根应力传输管通过粘接片固定于弹簧两端，两根应力传输管的另一端均设有一个粘接片，弹簧固定于套筒内，套筒内部设有毫米刻度尺，弹簧与毫米刻度尺的位置相对应。本发明不仅可以模拟深基坑开挖过程中钢支撑支护作用，而且可以测试试验过程中钢支撑所受应力大小，且试验设备结构简单，成本较低，容易加工生产，操作方便，测量准确。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域，尤其一种深基坑施工力学模型试验中的钢支撑模拟装置。
背景技术
目前，深基坑施工过程力学模型试验中的钢支撑模拟装置，主要是用铁丝、塑料管等材料加工而成的简易试验设备，即只能实现在水平荷载加载过程，这些简易钢支撑模拟设备易产生弯曲变形或者无任何应变；与此同时，考虑到深基坑施工力学模型试验中钢支撑重复使用所承受的荷载的长期作用，致使钢支撑模拟设备产生的变形不易恢复，从而无法真实、有效地模拟钢支撑所受应力状态，试验结果都不是很理想。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种深基坑施工力学模型试验中的钢支撑模拟装置，该能够有效地模拟深基坑开挖过程中钢支撑支护结构受力过程，具有结构简单，试验效果理想的优点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种深基坑施工力学模型试验中的钢支撑模拟装置，包括粘结片、应力传输管、套筒和弹簧；其中，应力传输管有两根，两根应力传输管通过粘接片固定于弹簧两端，两根应力传输管的另一端均设有一个粘接片，弹簧固定于套筒内，套筒内部设有毫米刻度尺，弹簧与毫米刻度尺的位置相对应。
所述套筒的中端为透明玻璃。
所述套筒内部顶端设有若干个卡座。
本发明的工作原理为：深基坑模型试验开挖过程中钢支撑受力大小通过测定弹簧变形大小，并与弹簧系数相乘得到，其中弹簧变形大小通过毫米刻度尺测量。
深基坑模型试验开挖过程中，将钢支撑模拟装置两端的粘结片与模型试验中的挡墙或其它物体固定为一体，随着深基坑的不断开挖，模型试验中的土体卸荷，致使挡墙结构或其它结构体向基坑内部倾斜，从而使钢支撑模拟装置承受水平方向的挤压——水平压力，压力通过应力传输管传递到套筒内部的弹簧上，造成弹簧挤压变形，弹簧变形量可以通过套筒上的透明玻璃刻度尺读出。弹簧挤压过程中，产生弹力，反作用于应力传输管上，使其产生水平推力，作用于挡墙或其他结构物上，起到模拟钢支撑作用。
本发明的有益效果为：
该装置不仅可以模拟深基坑开挖过程中钢支撑支护作用，而且可以测试试验过程中钢支撑所受应力大小，且试验设备结构简单，成本较低，容易加工生产，操作方便，测量准确。
附图说明
图1为本发明的结构正视图；
图2为本发明的结构剖面图。
其中，1、粘结片；2、应力传输管；3、套筒；4、透明玻璃；5、弹簧；6、毫米刻度尺；7、卡座。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示，一种深基坑施工力学模型试验中的钢支撑模拟装置，包括粘结片1、应力传输管2、套筒3和弹簧5；其中，应力传输管2有两根，两根应力传输管2通过粘接片1固定于弹簧5两端，应力传输管2的另一端均设有一个粘接片1，弹簧5固定于套筒3内，套筒3内部设有毫米刻度尺6。
套筒3的中端为透明玻璃4。
套筒3内部顶端设有若干个卡座7。
深基坑模型试验开挖过程中钢支撑受力大小通过测定弹簧5变形大小，并与弹簧5系数相乘得到，其中弹簧5变形大小通过毫米刻度尺6测量。
深基坑模型试验开挖过程中，将钢支撑模拟装置两端的粘结片1与模型试验中的挡墙或其它物体固定为一体，随着深基坑的不断开挖，模型试验中的土体卸荷，致使挡墙结构或其它结构体向基坑内部倾斜，从而使钢支撑模拟装置承受水平方向的挤压——水平压力，压力通过应力传输管2传递到套筒3内部的弹簧5上，造成弹簧5挤压变形，弹簧5变形量可以通过套筒3上的透明玻璃5的毫米刻度尺6读出。弹簧5挤压过程中，产生弹力，反作用于应力传输管2上，使其产生水平推力，作用于挡墙或其他结构物上，起到模拟钢支撑作用。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (3)
1.一种深基坑施工力学模型试验中的钢支撑模拟装置，其特征是：包括粘结片、应力传输管、套筒和弹簧；其中，应力传输管有两根，两根应力传输管通过粘接片固定于弹簧两端，两根应力传输管的另一端均设有一个粘接片，弹簧固定于套筒内，套筒内部设有毫米刻度尺，弹簧与毫米刻度尺的位置相对应。
2.如权利要求1所述的一种深基坑施工力学模型试验中的钢支撑模拟装置，其特征是：所述套筒的中端为透明玻璃。
3.如权利要求1所述的一种深基坑施工力学模型试验中的钢支撑模拟装置，其特征是：所述套筒内部顶端设有若干个卡座。
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