CN208091813U - 一种剪切箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种剪切箱,包括至少两个放置在不同振动台上的底座以及放置在底座上且由侧边开口的框架叠合而成的叠层箱体，相邻两个底座由一端固定、一端可活动的承重板连接，不同叠层箱体上的、位于同一水平面的、相邻的框架之间通过万向联轴器连接，相邻的叠层箱体的通口通过挡板连接形成连通的容器，各叠层箱体上分别设有限位构件,可以给予剪切箱内的土体不同的激励，且底座的地震动相对独立但能相互传播，叠层箱体之间是连通的并在连通处可放置土体，振动通过土体介质传播，满足剪切箱框架结构垂直于振动方向结构性，同时实现结构多个方向的转动，模拟多点激励下土体‑地下结构相互作用的真实情况，实验准确。

Description

一种剪切箱

技术领域

本实用新型涉及土木工程技术领域，特别是涉及一种剪切箱。

背景技术

振动台试验是验证构筑物地震破坏过程的重要方法，它不仅完整地再现地震过程，同时可分析各种地震动作用下结构-土的相互作用机理。而针对地下结构的振动台试验，需要将结构模型放置在模型箱内，以实现地下结构与土体的相互作用，并研究复杂工况下的地震动动力响应效应。

现由于振动台构造原因振动台两个台面存在一定的距离，在进行非一致激励地下结构振动台试验时，大多数是分别用两个独立的剪切箱，中间隧道(管道)直接跨过这段空隙间隙。以往针对多点激励振动台剪切箱主要的问题有：引起这类振动台激励是在相对独立的两个振动台试验条件下实施，地震动将不能通过土体介质传播至另一模型箱结构内，在箱体之间传播主要由隧道管节直接传递，而土体内部并未考虑直接传播过程的作用；同时在非一致激励条件下，没有土体包裹的连接隧道部分，结构响应更容易产生放大作用，且效应非常明显。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本实用新型的目的是提供一种模拟多点激励下土体-结构相互作用的真实情况、实验准确的剪切箱。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的剪切箱包括至少两个底座和至少两个叠层箱体，所述底座安装在不同的振动台上，所述底座上均安装有所述叠层箱体，相邻的两个底座分别与承重板的两端连接，所述承重板一端固定、另一端可活动，所述叠层箱体由若干框架叠合而成，且相邻两层的所述框架之间设有滑动装置，相邻的两个所述叠层箱体的相对的一侧均设有通口，所述通口由各所述框架的侧边开口形成，不同的叠层箱体上的、位于同一水平面的、相邻的框架之间通过万向联轴器连接，所述框架的开口的两端分别设有所述万向联轴器，所述通口之间通过挡板连接，所述挡板位于所述万向联轴器的内侧，使各所述叠层箱体连通形成容器，各所述叠层箱体上分别设有限位构件。

进一步的，所述限位构件包括侧限板，所述叠层箱体上与所述通口相对的一侧设有所述侧限板，各层所述框架分别与所述侧限板连接。

进一步的，当所述叠层箱体为三个或三个以上，位于中间的叠层箱体上不设所述侧限板。

进一步的，所述限位构件包括立柱组件，所述叠层箱体的两侧分别设有所述立柱组件，所述立柱组件的底端安装在所述底座上，所述立柱组件的顶端通过横梁连接，组成门式框架。

进一步的，所述立柱组件包括立柱和轴承，所述立柱上套装有若干所述轴承，各所述框架分别与各所述轴承接触。

进一步的，所述轴承与所述立柱之间为过盈配合。

进一步的，所述框架上设有限制所述框架水平运动的限位件。

可选的，所述限位件为成对的限位柱，所述限位柱与所述框架垂直连接，所述立柱位于所述限位柱之间，且所述限位柱的长度大于所述立柱与所述框架的距离。

进一步的，位于最底层的框架与所述底座固定连接。

可选的，所述滑动装置包括滑动槽和滑动件，相邻两层框架的相对的侧面上均设有所述滑动槽，所述滑动件位于所述滑动槽内。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型的剪切箱由至少两个叠层箱体组成，将各个叠层箱体放在不同的振动台上，可以给予土体不同的激励，底座之间通过一端固定、一端活动的承重板连接，两个底座的地震动相对独立但能相互传播，叠层箱体之间是连通的，连通处也可承载土体，土体是一体的，振动通过土体介质传播，各个叠层箱体的框架之间用万向联轴器连接，满足剪切箱框架结构垂直于振动方向结构性，同时实现结构多个方向的转动，进而更好地用以研究不同长条型地下结构在多点激励地震动作用下的动力学性能，模拟多点激励下土体-结构相互作用的真实情况，实验准确，叠层箱体由各层框架叠合而成，能够模拟出土体的水平层状变形，限位件使剪切箱能够和原型基本保持一致，真实模拟土体的运动情况，进一步提高实验的准确性。

2、本实用新型的侧限板改变了叠层箱体的侧向刚度，为剪切箱的往返剪切运动提供回复力，并且设有横梁和带轴承的立柱组成门式框架，能够有效地限制叠层剪切箱的箱体的垂直运动和平面扭转运动，框架上垂直连接了限位柱，立柱位于限位件之间，能够在箱体运动时候通过立柱挡住限位件，从而限制箱体水平运动，保证剪切箱振动同时满足结构安全。

附图说明

图1为实施例的剪切箱的主视图。

图2为实施例的剪切箱的俯视图。

图3为实施例的剪切箱的左视图。

图4为实施例的框架连接示意图。

图5为实施例的滑动装置的示意图。

图6为三个叠层箱体组成的剪切箱的主视图。

图7为三个叠层箱体组成的剪切箱的俯视图。

其中，1、底座；2、叠层箱体；201、框架；3、承重板；4、万向联轴器；5、侧限板；6、立柱；7、横梁；8、轴承；9、限位柱；10、滑动槽；11、滑动件；12、螺栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1至图7，本发明的剪切箱包括至少两个底座1和至少两个叠层箱体2，底座1安装在不同的振动台上，底座1上均安装有叠层箱体2，相邻的两个底座1分别与承重板3的两端连接，承重板3的一端固定、另一端可活动，即承重板3与其中一个底座1固定连接、与另一个底座1活动连接，本实施中，承重板3的一端固定在其中一个底座1上、另一端搁置在另一个底座1上，且搁置端与该底座1的搭接处涂有机油使其可相对自由活动。叠层箱体2由若干框架201叠合而成，本实施例的最底层的框架201与底座1固定连接，相邻两层的框架201之间设有滑动装置，相邻的两个叠层箱体2相对的一侧均设有通口，通口是由各个框架201的侧边开口形成，本实施例的框架201为单侧开口的矩形框架，由三根等长的不同的型钢焊接而成。不同的叠层箱体上、位于同一水平面的、相邻的框架201之间通过万向联轴器4连接，框架2的开口的两端均设有万向联轴器4，本实施例中相邻的两个框架201通过两个万向联轴器4连接，相邻的两个叠层箱体2通过若干万向联轴器4 连接，相邻的两个叠层箱体2的通口之间通过挡板连接，挡板位于万向联轴器4的内侧，使各个叠层箱体2连通形成容器，各叠层箱体2上设有限位构件。剪切箱由至少两个叠层箱体2组成，将各个叠层箱体2 放在不同的振动台上，可以给予土体不同的激励，底座1之间通过一端固定、一端活动的承重板3连接，两个底座1的地震动相对独立但能相互传播，叠层箱体2之间是连通的，连通处也可承载土体，土体是一体的，振动通过土体介质传播，各个叠层箱体2的框架201之间用万向联轴器4连接，满足剪切箱框架结构垂直于振动方向结构性，同时实现结构多个方向的转动，进而更好地用以研究不同长条型地下结构在多点激励地震动作用下的动力学性能，模拟多点激励下土体-结构相互作用的真实情况，实验准确，叠层箱体2由各层框架201叠合而成，能够模拟出土体的水平层状变形，限位件使剪切箱能够和原型基本保持一致，真实模拟土体的运动情况，进一步提高实验的准确性。本实施例的剪切箱由两个底座1和两个叠层箱体2组成。

本实施例的限位构件包括侧限板5、立柱组件和限位柱9。叠层箱体2上与通口相对的一侧设有侧限板5，各层框架201分别与侧限板5 连接，即各层框架201连接在一块侧限板5上，本实施中的框架201与侧限板5是通过螺栓12连接的，当叠层箱体2为三个或三个以上时，框架201的两侧开口，位于中间的叠层箱体不设侧限板5，侧限板5改变了叠层箱体2的侧向刚度，为剪切箱的往返剪切运动提供回复力。立柱组件包括立柱6和轴承8，叠层箱体2的两侧分别设有立柱组件，立柱组件位于不与通口相对的两侧，立柱6的底端连接在底座2上，两侧的立柱2的顶端通过横梁7连接，组成门式框架，能够有效地限制叠层箱体2的垂直运动和平面扭转运动，本实施例的横梁7与立柱6是通过螺栓12连接的。立柱6上套装有若干轴承8，每根立柱6上的轴承8的数量与框架201的数量相同，各轴承8与各层框架201接触，轴承8与立柱 6之间为过盈配合，满足在一个方向的剪切运动，同时对另一方向存在约束，以保证叠层箱体2的水平单向运动。各框架201上还设有限制框架201水平运动的限位件，本实施例的限位件为成对的限位柱9，限位柱9与框架201垂直连接，立柱6位于两个限位柱9之间，且限位柱9 的长度大于立柱6与框架201的距离，即限位柱9为向外突出的柱体，当框架201水平运动时，限位柱9随框架201一起运动，当立柱6与限位柱9接触时能够阻拦其继续运动，起到限位作用，保证剪切箱振动同时满足结构安全。

本实施例的滑动装置包括滑动槽10和滑动件11，相邻两层框架 201的相对的侧面上设有滑动槽10，滑动件11位于滑动槽10内，本实施例的滑动件11为滚珠，滑动装置用以实现相邻两层框架201的相对滑移。

综上，本实施例的剪切箱包括至少两个放置在不同振动台上的底座1以及放置在底座1上且由侧边开口的框架201叠合而成的叠层箱体 201，相邻两个底座1由一端固定、一端可活动的承重板3连接，不同叠层箱体上的、位于同一水平面的、相邻的框架201之间通过万向联轴器4连接，且相邻的叠层箱体的通口通过挡板连接形成连通的容器，可以给予剪切箱内的土体不同的激励，且底座1的地震动相对独立但能相互传播，叠层箱体2之间是连通的并在连通处可放置土体，振动通过土体介质传播，满足剪切箱框架结构垂直于振动方向结构性，同时实现结构多个方向的转动，进而更好地用以研究不同长条型地下结构在多点激励地震动作用下的动力学性能，模拟多点激励下土体-结构相互作用的真实情况，实验准确。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种剪切箱，其特征在于，包括至少两个底座和至少两个叠层箱体，所述底座安装在不同的振动台上，所述底座上均安装有所述叠层箱体，相邻的两个底座分别与承重板的两端连接，所述承重板一端固定、另一端可活动，所述叠层箱体由若干框架叠合而成，且相邻两层的所述框架之间设有滑动装置，相邻的两个所述叠层箱体的相对的一侧均设有通口，所述通口由各所述框架的侧边开口形成，不同的叠层箱体上的、位于同一水平面的、相邻的框架之间通过万向联轴器连接，所述框架的开口的两端分别设有所述万向联轴器，所述通口之间通过挡板连接，所述挡板位于所述万向联轴器的内侧，使各所述叠层箱体连通形成容器，各所述叠层箱体上分别设有限位构件。

2.根据权利要求1所述的剪切箱，其特征在于，所述限位构件包括侧限板，所述叠层箱体上与所述通口相对的一侧设有所述侧限板，各层所述框架分别与所述侧限板连接。

3.根据权利要求2所述的剪切箱，其特征在于，当所述叠层箱体为三个或三个以上，位于中间的叠层箱体上不设所述侧限板。

4.根据权利要求1所述的剪切箱，其特征在于，所述限位构件包括立柱组件，所述叠层箱体的两侧分别设有所述立柱组件，所述立柱组件的底端安装在所述底座上，所述立柱组件的顶端通过横梁连接，组成门式框架。

5.根据权利要求4所述的剪切箱，其特征在于，所述立柱组件包括立柱和轴承，所述立柱上套装有若干所述轴承，各所述框架分别与各所述轴承接触。

6.根据权利要求5所述的剪切箱，其特征在于，所述轴承与所述立柱之间为过盈配合。

7.根据权利要求5所述的剪切箱，其特征在于，所述框架上设有限制所述框架水平运动的限位件。

8.根据权利要求7所述的剪切箱，其特征在于，所述限位件为成对的限位柱，所述限位柱与所述框架垂直连接，所述立柱位于所述限位柱之间，且所述限位柱的长度大于所述立柱与所述框架的距离。

9.根据权利要求1所述的剪切箱，其特征在于，位于最底层的框架与所述底座固定连接。

10.根据权利要求1所述的剪切箱，其特征在于，所述滑动装置包括滑动槽和滑动件，相邻两层框架的相对的侧面上均设有所述滑动槽，所述滑动件位于所述滑动槽内。