一种模拟冲击荷载的室内试验装置及使用方法

    技术2025-06-24  17


    本发明属于试验设备,尤其涉及一种模拟冲击荷载的室内试验装置及使用方法。


    背景技术:

    1、在软弱地基处理中,强夯法和桩基法是最为常用的地基加固方法。强夯法会在地基土中产生冲击波和动应力,从而提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化能力,减少将来可能出现的差异沉降。桩基法能很好适应各种地质条件及荷载情况,且具有承载力大、稳定性好和沉降小等特点。但是,在强夯加固地基和预制桩打桩过程中地基将受到冲击荷载。对于钙质砂这类易发生颗粒破碎的砂土体而言,冲击荷载会引起土体的颗粒级配、密度等发生改变,从而引起土体力学性能的改变。

    2、土体冲击荷载试验对实际工况的应对具有重要的指导意义。但目前尚没有针对易发生颗粒破碎的砂土体受到冲击荷载的室内试验装置。

    3、因此,需要设计一种模拟冲击荷载的室内试验装置及使用方法以解决上述问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种模拟冲击荷载的室内试验装置及使用方法,以解决上述问题,达到提高试验效率和试验结果精确度的目的。

    2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:一种模拟冲击荷载的室内试验装置,包括

    3、底座;

    4、压力室,所述压力室设置在所述底座顶部,试样放置在所述压力室内;

    5、重复冲击机构,所述重复冲击机构设置在所述压力室顶部,所述重复冲击机构用于对所述压力室内的所述试验进行重复冲击;

    6、供气机构,所述供气机构与所述重复冲击机构连通,所述供气机构用于控制所述重复冲击机构实现重复冲击;

    7、液体加压机构,所述液体加压机构与所述压力室连通,所述液体加压机构用于对所述试样外侧和内部进行加压。

    8、优选的,所述重复冲击机构包括导管,所述导管顶端固定连通有电磁阀一端,所述电磁阀另一端与所述供气机构固定连通,所述导管内部滑动设置有冲击铁块,所述导管外侧壁底部固定连接有电磁铁,所述电磁铁与所述冲击铁块对应,所述冲击铁块外侧壁设置有拨片,所述导管侧壁开设有滑槽,所述拨片滑动设置在所述滑槽内。

    9、优选的,所述压力室包括连通座,所述连通座与所述底座顶端固定连接,所述连通座顶端固定连接有罩壳,所述试样放置在所述罩壳内,所述罩壳顶端固定连接有密封板,所述密封板中部同轴密封滑动连接有传力杆,所述传力杆顶端与所述冲击铁块对应,所述传力杆底端与所述试样对应。

    10、优选的,所述底座顶部螺纹连接有两个支撑螺杆,两个所述支撑螺杆竖直且对称设置在所述罩壳两侧,两个所述支撑螺杆顶部共同螺纹连接有横梁,所述传力杆竖直滑动穿设在所述横梁中部。

    11、优选的,所述横梁一侧壁中部固定连接有固定板,所述导管通过抱箍与所述固定板固定连接。

    12、优选的,所述密封板通过若干第一螺杆和若干第二螺杆与所述连通座固定连接,所述第一螺杆和所述第二螺杆设置在所述罩壳外侧,若干所述第一螺杆和若干所述第二螺杆沿所述罩壳周向等间隔设置。

    13、优选的,所述液体加压机构包括两个液体压力控制器,一个所述液体压力控制器通过液体管与所述罩壳内侧壁和所述试样外侧壁之间连通,另一个所述液体压力控制器通过另一个所述液体管与所述试样内部连通。

    14、优选的,所述供气机构包括气体储能罐,所述气体储能罐进气端通过第一气体管与空压机连通,所述气体储能罐出气端通过第二气体管与所述电磁阀连通。

    15、一种模拟冲击荷载的室内试验装置的使用方法,包括以下步骤:

    16、s1、制作试样,并将试样放置在压力室内;

    17、s2、向压力室内充满液体,并通过液体加压机构对压力室内施加压力;

    18、s3、通过供气机构控制重复冲击机构对试样进行冲击;

    19、s4、重复s3,直到试样破坏。

    20、与现有技术相比,本发明具有如下优点和技术效果:

    21、本发明通过设置的供气机构对重复冲击机构进行控制,能够使得到的冲击载荷数据更接近于实际,从而能够提高试验结果的精确度,设置的重复冲击机构能够对试样进行反复冲击,提高试验效率,设置的液体增加机构能够根据实际需要而改变压力室内试样周围的液体压力大小,从而进一步提高试验的精确度。



    技术特征:

    1.一种模拟冲击荷载的室内试验装置,其特征在于,包括

    2.根据权利要求1所述的一种模拟冲击荷载的室内试验装置,其特征在于,所述重复冲击机构包括导管(10),所述导管(10)顶端固定连通有电磁阀(9)一端,所述电磁阀(9)另一端与所述供气机构固定连通,所述导管(10)内部滑动设置有冲击铁块(12),所述导管(10)外侧壁底部固定连接有电磁铁(11),所述电磁铁(11)与所述冲击铁块(12)对应,所述冲击铁块(12)外侧壁设置有拨片,所述导管(10)侧壁开设有滑槽,所述拨片滑动设置在所述滑槽内。

    3.根据权利要求2所述的一种模拟冲击荷载的室内试验装置,其特征在于,所述压力室包括连通座(14),所述连通座(14)与所述底座(3)顶端固定连接,所述连通座(14)顶端固定连接有罩壳(15),所述试样放置在所述罩壳(15)内,所述罩壳(15)顶端固定连接有密封板(16),所述密封板(16)中部同轴密封滑动连接有传力杆(13),所述传力杆(13)顶端与所述冲击铁块(12)对应,所述传力杆(13)底端与所述试样对应。

    4.根据权利要求3所述的一种模拟冲击荷载的室内试验装置,其特征在于,所述底座(3)顶部螺纹连接有两个支撑螺杆(4),两个所述支撑螺杆(4)竖直且对称设置在所述罩壳(15)两侧,两个所述支撑螺杆(4)顶部共同螺纹连接有横梁(5),所述传力杆(13)竖直滑动穿设在所述横梁(5)中部。

    5.根据权利要求4所述的一种模拟冲击荷载的室内试验装置,其特征在于,所述横梁(5)一侧壁中部固定连接有固定板(19),所述导管(10)通过抱箍(20)与所述固定板(19)固定连接。

    6.根据权利要求3所述的一种模拟冲击荷载的室内试验装置,其特征在于,所述密封板(16)通过若干第一螺杆(17)和若干第二螺杆(18)与所述连通座(14)固定连接,所述第一螺杆(17)和所述第二螺杆(18)设置在所述罩壳(15)外侧,若干所述第一螺杆(17)和若干所述第二螺杆(18)沿所述罩壳(15)周向等间隔设置。

    7.根据权利要求3所述的一种模拟冲击荷载的室内试验装置,其特征在于,所述液体加压机构包括两个液体压力控制器(1),一个所述液体压力控制器(1)通过液体管(2)与所述罩壳(15)内侧壁和所述试样外侧壁之间连通,另一个所述液体压力控制器(1)通过另一个所述液体管(2)与所述试样内部连通。

    8.根据权利要求2所述的一种模拟冲击荷载的室内试验装置,其特征在于,所述供气机构包括气体储能罐(6),所述气体储能罐(6)进气端通过第一气体管(7)与空压机连通,所述气体储能罐(6)出气端通过第二气体管(8)与所述电磁阀(9)连通。

    9.一种权利要求1-8任一项所述的模拟冲击荷载的室内试验装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:


    技术总结
    本发明属于试验设备技术领域,尤其涉及一种模拟冲击荷载的室内试验装置及使用方法,试验装置包括底座;压力室,压力室设置在底座顶部,试样放置在压力室内;重复冲击机构,重复冲击机构设置在压力室顶部,重复冲击机构用于对压力室内的试验进行重复冲击;供气机构,供气机构与重复冲击机构连通,供气机构用于控制重复冲击机构实现重复冲击;液体加压机构,液体加压机构与压力室连通,液体加压机构用于对试样外侧和内部进行加压。本发明能够提高试验效率和结果精确度。

    技术研发人员:马维嘉,邓树新,余明浩,吴卓睿
    受保护的技术使用者:南京理工大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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