一种可调节加载方向的模型桩试验加载装置的制作方法

本实用新型是属于基础工程中模型试验技术领域，具体涉及一种可调节加载方向的模型桩试验加载装置。

背景技术：

随着经济的快速发展，高层和超高层等建筑不断增加，桩基础对于建筑物的长期安全使用具有至关重要的作用。在实际工程中，桩基不仅要承受竖向荷载，也会承受地震荷载、风荷载、水的水平冲击荷载等水平荷载。因此，在研究桩基承受竖向荷载和水平荷载的同时，也要考虑竖向荷载与水平荷载同时作用时的组合荷载，即倾斜荷载。目前，对于桩基础的研究大部分集中于在竖向荷载下桩的承载力和变形，对于水平荷载以及倾斜荷载下桩的承载性能和变形的缺乏研究。

目前，现有的基础工程中桩基模型试验装置多为竖向加载方式，其存在的问题是，单一的竖向加载方式不能满足水平荷载和倾斜荷载作用时的桩基的模型试验需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种可调节荷载加载方向、结构简单、操作简便的模型桩试验加载装置。

具体的，所述框架由角钢、t型支撑架由槽钢制成；t型支撑架用直线滑道与框架连接，在角钢的支撑边焊接导轨，在槽钢的腹板焊接滑块；弧形滑道与两个t型支撑架通过焊接的方式连接,模型试验所用的模型槽放置于框架底部中间，模型桩置于加载装置位于竖直状态时在模型槽中所对应的位置。

具体的，弧形滑道和直线滑道由导轨和滑块组成，导轨为凹型，滑块为工字型结构，工字型滑块的上翼缘可卡入导轨的凹槽内，通过滑块上翼缘镶嵌的滚珠实现滑块在导轨上的滑动，到滑块到达指定位置时（即在弧形滑道的加载角度在0~90度之间，直线滑道位置达到加载装置与模型桩接触），采用螺栓挤压固定滑块位置。

进一步，弧形滑道为四分之一圆，其半径为加载装置的长度，加载装置的顶部与弧形滑道中的滑块焊接。

所述的加载装置由步进电机、力传感器、位移传感器组成，力传感器固定在步进电机的推杆上，位移传感器的行程杆由螺杆与步进电机推杆平行固定。

本实用新型结构简单、操作简便、实用性强，可在竖直方向和水平方向之间调节荷载的加载方向，可满足不同的模型试验的要求。

附图说明

图1是本实用新型的立体图。

图2是导轨和滑块连接示意图。

图中，1.框架2.t型支撑架3.弧形滑道4.直线滑道5.加载设备6.步进电机7.位移传感器8.力传感器9.模型桩10.模型槽11.导轨12.滑块13.滚珠14.螺栓

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

参见图1和图2，本实施例的可调节加载方向的模型桩试验加载装置，它由一个框架1、两个t型支撑架2、弧形滑道3、直线滑道4和加载设备5组成；框架1由角钢焊接而成，t型支撑架2由槽钢焊接而成，弧形滑道3用两个t型支撑架2焊接，同时为了方便调节加载设备5的高度，t型支撑架2与框架1采用直线滑道4进行连接，其中直线滑道4的导轨11焊接到框架1的角钢侧边，滑块12焊接到t型支撑架2槽钢的腹板上；模型试验所用的模型槽10放置于框架1底部中间，模型桩9置于加载设备5位于竖直状态时在模型槽10中所对应的位置。

从图2中可见，弧形滑道3和直线滑道4由导轨11和滑块12组成，导轨11为凹型结构，滑块12为工字型结构，滑块12的上翼缘可卡入到导轨11的凹槽中，通过滑块12上翼缘镶嵌的滚珠13实现滑块12在导轨11上的滑动，当滑块12到达指定位置时（即在弧形滑道3的加载角度在0~90度之间，直线滑道4位置达到加载设备5与模型桩9接触），采用螺栓14挤压固定滑块12位置。

弧形滑道3为四分之一圆，其半径为加载设备5的长度，加载设备5的顶部与弧形滑道3中的滑块12焊接。加载设备5由步进电机6、位移传感器7、力传感器8组成，力传感器7固定在步进电机6的推杆上，位移传感器6的行程杆由螺杆与步进电机6推杆平行固定。

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