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专利号: 2023105444012
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于研究涌潮荷载作用下桩式丁坝服役性能试验研究的实验装置,其特征在于,包括:模型箱,上部具有开口,内部四个侧壁及底部均布置有用于减少模型箱边界效应的聚丙烯泡沫板;所述模型箱内部装填有土料,且土料填满整个模型箱;

试验模型,位于模型箱上方且试验模型的下端埋设在土料的中间部位,试验模型的埋设深度为模型丁坝桩长的2/3到7/9;所述试验模型通过夹持组件架设在所述模型箱的上方;所述夹持组件包括横向设置的横向支架以及与横向支架两端固定连接的竖直固定支座,所述横向支架上固设有滑轨,所述试验模型上设置有滑块,所述滑轨与滑块相互配合用以模拟桩式丁坝的滑动支座约束条件;所述横向支架上设置有力锤加载装置,通过所述力锤加载装置敲击所述试验模型,试验模型产生相应的动力响应,并由动态数据采集仪收集产生的内力。

2.如权利要求1所述的一种用于研究涌潮荷载作用下桩式丁坝服役性能试验研究的实验装置,其特征在于,所述试验模型上布置有应变片,所述应变片通过导线与所述数据动态采集仪连接。

3.如权利要求1所述的一种用于研究涌潮荷载作用下桩式丁坝服役性能试验研究的实验装置,其特征在于,所述滑块的一端通过附加翼板与所述试验模型连接,所述滑轨与所述横向支架通过螺栓连接。

4.如权利要求1所述的一种用于研究涌潮荷载作用下桩式丁坝服役性能试验研究的实验装置,其特征在于,所述竖直固定支座上设置有光位移传感器,所述光位移传感器正对试验模型连梁的水平方向,所述光位移传感器与所述数据动态采集仪信号连接。

5.如权利要求1所述的一种用于研究涌潮荷载作用下桩式丁坝服役性能试验研究的实验装置,其特征在于,所述土料上端面设置有速度传感器,所述速度传感器与所述数据动态采集仪信号连接。

6.如权利要求1所述的一种用于研究涌潮荷载作用下桩式丁坝服役性能试验研究的实验装置,其特征在于,所述土料采用干土,分层填土,分层夯实,且所述土料的密实度位于最大密实度与最小密实度之间。

7.如权利要求1~6任意一项所述的一种用于研究涌潮荷载作用下桩式丁坝服役性能试验研究的实验装置,其特征在于,计算截面上应变片处弯矩方法如下:通过试验得到拉应变εs、压应变εc,假设垂直于杆件轴线的各平截面,即杆的横截面在杆件受拉伸、压缩或纯弯曲而变形后仍然为平面,并且同变形后的杆件轴线垂直,即试验模型满足平截面假定,可以确定中性轴与对应拉应变εs位置距离y为:其中,h为桩沿加载方向的宽度;

可以得到中性轴的曲率ρ为:

试验模型材料为6061铝合金,当材料处于线弹性范围内,根据胡克定律,有:σs=Eεs

其中:E为材料弹性模量,σs为拉应变位置处对应拉应力;

由静力学的关系可得对应位置处的弯矩M为:

其中:I为惯性矩,A为截面面积。