本發(fā)明涉及土體動力特性測試裝置，特別是涉及一種用于評價土體動力特性的振動設備及測試方法。

背景技術(shù)：

1、土體在地震等動力荷載下發(fā)生振動，土體的強度和變形特性受到影響，容易產(chǎn)生液化和循環(huán)軟化現(xiàn)象，對地基及建構(gòu)筑物的安全和穩(wěn)定造成嚴重威脅。振動液化是造成場地地震破壞的首要原因之一，是飽和土在動力荷載下喪失原有強度，由于孔隙水壓力上升，有效應力減小，土體從固態(tài)到液態(tài)的變化現(xiàn)象，表現(xiàn)為砂沸、流滑、循環(huán)流動性等形式，引發(fā)場地地面結(jié)構(gòu)破壞、地下設施上浮或破壞、路基變形過大失穩(wěn)以及地面不均勻沉降現(xiàn)象。循環(huán)荷載作用下，飽和軟黏土孔壓不斷上升，引起土體剛度、強度軟化，即循環(huán)軟化現(xiàn)象，導致土體結(jié)構(gòu)破壞，進而導致上覆建構(gòu)筑物顯著傾斜、突發(fā)性震陷及不均勻沉降。

2、土體動力特性通常采用室內(nèi)試驗方法，現(xiàn)有技術(shù)中的測試裝置通常只能設置一組采樣結(jié)構(gòu)進行模擬測試，為了保證測試效果需要在同一裝置上反復進行多次測試，測試周期較長且無法保證測試數(shù)據(jù)的精準，并且進行對照測試時需要設置多個裝置在臺面上同步進行，占用面積較大，成本較高，不便操作。

3、因此，亟需一種用于評價土體動力特性的振動設備及測試方法，用來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種用于評價土體動力特性的振動設備及測試方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種用于評價土體動力特性的振動設備，包括：

3、測試臺，所述測試臺頂端固定連接有支架；

4、承托組件，包括承托臺、若干夾持件和若干放置槽，所述承托臺設置在所述測試臺頂端，所述夾持件設置在所述承托臺上，所述放置槽通過所述夾持件與所述承托臺限位連接，所述放置槽內(nèi)設置有土樣；

5、測試組件，包括若干支撐架和若干振動件，所述支撐架轉(zhuǎn)動連接在所述支架上且與所述承托臺固定連接，所述支撐架上沿周向開設有若干連接槽，若干所述振動件分別通過連接件連接在若干所述連接槽內(nèi)，且與若干所述放置槽一一對應；

6、采集組件，包括若干采集裝置，所述采集裝置設置在所述測試臺、所述振動件上，用于采集測試數(shù)據(jù)。

7、優(yōu)選的，所述承托臺包括轉(zhuǎn)動連接在所述測試臺和所述支架之間的轉(zhuǎn)動軸，所述轉(zhuǎn)動軸底部固定連接有第一驅(qū)動輪，所述測試臺頂端固定連接有驅(qū)動環(huán)，所述第一驅(qū)動輪位于所述驅(qū)動環(huán)中部，且所述第一驅(qū)動輪與所述驅(qū)動環(huán)之間沿周向等間距設置有若干第二驅(qū)動輪，所述第一驅(qū)動輪和所述驅(qū)動環(huán)分別與所述第二驅(qū)動輪嚙合，所述夾持件設置在所述第二驅(qū)動輪上。

8、優(yōu)選的，所述測試臺頂端開設有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽內(nèi)沿周向滑動連接有若干限位塊，所述限位塊頂端中部固定連接有支撐桿的一端，所述支撐桿頂端與所述第二驅(qū)動輪底端中部固定連接。

9、優(yōu)選的，所述第二驅(qū)動輪頂端沿周向等間距開設有若干凹槽，所述夾持件包括設置在所述凹槽內(nèi)的絲杠，所述絲杠上設置有滑塊，所述滑塊外側(cè)壁與所述凹槽內(nèi)側(cè)壁滑動接觸，所述滑塊頂端固定連接有夾持板，所述夾持板與所述放置槽接觸。

10、優(yōu)選的，所述振動件包括頂板，所述頂板通過所述連接件與所述連接槽連接，所述頂板底端兩側(cè)均通過第一連接桿固定連接有底板，兩所述第一連接桿上從上至下依次套設有第一位移板和第二位移板，所述第一位移板與所述第二位移板之間通過兩第二連接桿滑動連接，所述第二位移板底端中部固定連接有第三連接桿的一端，所述第三連接桿另一端貫穿所述底板固定連接有探頭，所述探頭伸入到所述放置槽內(nèi)的土樣內(nèi)，所述頂板底端固定連接有電機，所述電機的輸出軸上通過曲柄連接有驅(qū)動桿的一端，所述驅(qū)動桿另一端與所述頂板頂端中部鉸接。

11、優(yōu)選的，所述第一連接桿上套設有第一彈簧，所述第一彈簧兩端分別與所述第一位移板底端和所述第二位移板頂端固定連接；所述第二連接桿上套設有第二彈簧，所述第二彈簧兩端分別與所述第二位移板底端和所述第二連接桿底端固定連接。

12、優(yōu)選的，所述連接件包括連接螺栓，所述頂板通過所述連接螺栓與所述連接槽限位連接。

13、優(yōu)選的，所述采集裝置包括采集攝像頭、地震檢波器和孔隙水壓力傳感器，所述地震檢波器和所述孔隙水壓力傳感器分別固定連接在所述探頭上，所述采集攝像頭通過軌道安裝在所述測試臺上。

14、優(yōu)選的，所述夾持板為弧形結(jié)構(gòu)。

15、一種用于評價土體動力特性的測試方法，包括以下步驟：

16、將若干盛放有土樣的放置槽通過夾持件安裝在承托臺上；

17、將與放置槽數(shù)量相同的若干振動件通過連接件安裝在連接槽內(nèi)并與放置槽對應；

18、通過設置的振動件對放置槽內(nèi)的土樣進行振動測試；

19、通過設置的采集裝置采集測試中的數(shù)據(jù)。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：

21、本發(fā)明提供的一種用于評價土體動力特性的振動設備及測試方法，針對測試需求選定若干放置槽和若干振動件進行同步試驗，實現(xiàn)不同振動頻率下的對照測試，測試時將放置槽通過夾持件安裝在承托臺上，將振動件通過連接件安裝在對應的連接槽內(nèi)，安裝完成后通過振動件伸入到放置槽內(nèi)的土樣內(nèi)進行測試，若干放置槽選用不同的振動頻率進行測試相互參照，測試時通過設置的采集裝置對測試數(shù)據(jù)進行采集。本申請結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，能夠根據(jù)不同需求進行多組同步測試或?qū)φ諟y試，滿足不同需求，保證測試精準。

技術(shù)特征：

1.一種用于評價土體動力特性的振動設備，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評價土體動力特性的振動設備，其特征在于：所述承托臺(3)包括轉(zhuǎn)動連接在所述測試臺(1)和所述支架(2)之間的轉(zhuǎn)動軸(31)，所述轉(zhuǎn)動軸(31)底部固定連接有第一驅(qū)動輪(32)，所述測試臺(1)頂端固定連接有驅(qū)動環(huán)(33)，所述第一驅(qū)動輪(32)位于所述驅(qū)動環(huán)(33)中部，且所述第一驅(qū)動輪(32)與所述驅(qū)動環(huán)(33)之間沿周向等間距設置有若干第二驅(qū)動輪(34)，所述第一驅(qū)動輪(32)和所述驅(qū)動環(huán)(33)分別與所述第二驅(qū)動輪(34)嚙合，所述夾持件(4)設置在所述第二驅(qū)動輪(34)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于評價土體動力特性的振動設備，其特征在于：所述測試臺(1)頂端開設有環(huán)形槽(10)，所述環(huán)形槽(10)內(nèi)沿周向滑動連接有若干限位塊(35)，所述限位塊(35)頂端中部固定連接有支撐桿(36)的一端，所述支撐桿(36)頂端與所述第二驅(qū)動輪(34)底端中部固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于評價土體動力特性的振動設備，其特征在于：所述第二驅(qū)動輪(34)頂端沿周向等間距開設有若干凹槽(37)，所述夾持件(4)包括設置在所述凹槽(37)內(nèi)的絲杠(41)，所述絲杠(41)上設置有滑塊(42)，所述滑塊(42)外側(cè)壁與所述凹槽(37)內(nèi)側(cè)壁滑動接觸，所述滑塊(42)頂端固定連接有夾持板(43)，所述夾持板(43)與所述放置槽(5)接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評價土體動力特性的振動設備，其特征在于：所述振動件(7)包括頂板(71)，所述頂板(71)通過所述連接件與所述連接槽(8)連接，所述頂板(71)底端兩側(cè)均通過第一連接桿(72)固定連接有底板(73)，兩所述第一連接桿(72)上從上至下依次套設有第一位移板(74)和第二位移板(75)，所述第一位移板(74)與所述第二位移板(75)之間通過兩第二連接桿(76)滑動連接，所述第二位移板(75)底端中部固定連接有第三連接桿(77)的一端，所述第三連接桿(77)另一端貫穿所述底板(73)固定連接有探頭(78)，所述探頭(78)伸入到所述放置槽(5)內(nèi)的土樣內(nèi)，所述頂板(71)底端固定連接有電機(79)，所述電機(79)的輸出軸上通過曲柄(710)連接有驅(qū)動桿(711)的一端，所述驅(qū)動桿(711)另一端與所述頂板(71)頂端中部鉸接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于評價土體領(lǐng)域id阿un動力特性的振動設備，其特征在于：所述第一連接桿(72)上套設有第一彈簧(712)，所述第一彈簧(712)兩端分別與所述第一位移板(74)底端和所述第二位移板(75)頂端固定連接；所述第二連接桿(76)上套設有第二彈簧(713)，所述第二彈簧(713)兩端分別與所述第二位移板(75)底端和所述第二連接桿(76)底端固定連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于評價土體動力特性的振動設備，其特征在于：所述連接件包括連接螺栓(11)，所述頂板(71)通過所述連接螺栓(11)與所述連接槽(8)限位連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于評價土體動力特性的振動設備，其特征在于：所述采集裝置(9)包括采集攝像頭(91)、地震檢波器(92)和孔隙水壓力傳感器(93)，所述地震檢波器(92)和所述孔隙水壓力傳感器(93)分別固定連接在所述探頭(78)上，所述采集攝像頭(91)通過軌道安裝在所述測試臺(1)上。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于評價土體動力特性的振動設備，其特征在于：所述夾持板(43)為弧形結(jié)構(gòu)。

10.一種用于評價土體動力特性的測試方法，適用于權(quán)利要求1所述的一種用于評價土體動力特性的振動設備，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及土體動力特性測試裝置技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種用于評價土體動力特性的振動設備及測試方法，包括測試臺、支架；承托組件，包括承托臺、若干夾持件和若干放置槽，承托臺設置在測試臺頂端，夾持件設置在承托臺上，放置槽通過夾持件與承托臺限位連接；測試組件，包括若干支撐架和若干振動件，支撐架轉(zhuǎn)動連接在支架上且與承托臺固定連接，支撐架上沿周向開設有若干連接槽，若干振動件分別通過連接件連接在若干連接槽內(nèi)，且與若干放置槽一一對應；采集組件，包括若干采集裝置，采集裝置設置在測試臺、振動件上，用于采集測試數(shù)據(jù)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，能夠根據(jù)不同需求進行多組同步測試或?qū)φ諟y試，滿足不同需求，保證測試精準。

技術(shù)研發(fā)人員：周瑞榮,徐鑫,劉洋,于清泉,端傳捷,任愷,韓佳佳,袁藝
受保護的技術(shù)使用者：南京工業(yè)大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21