(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210988075.X (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 贵州省交通 规划勘察设计 研究院股 份有限公司 地址 550081 贵州省贵阳市观山湖贵阳国 家高新区阳关大道10 0号 (72)发明人 吁燃　张玉广　张国发　彭小勇　 尚羽　陈芳平　马艳　 (74)专利代理 机构 贵州启辰知识产权代理有限 公司 52108 专利代理师 陆国华 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/06(2006.01) (54)发明名称 一种支挡结构试验 装置 (57)摘要 本发明公开了一种支挡结构试验装置， 它包 括模型箱， 在模型箱内设有支挡结构， 在支挡结 构的一侧设有填土用的空腔， 在支挡结构另一侧 设有下部位移调控装置和上部位移调控装置， 在 模型箱内设有支挡结构的位移量测装置； 本发明 该装置可在土工离心模型动态试验环境中精确 控制结构位移， 克服多模型差异性及瞬时破坏应 力量测， 满足破坏过程中的位移连续性控制问 题， 进而有效反应支挡结构的变形破坏机理。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115096699 A 2022.09.23 CN 115096699 A 1.一种支挡结构试验装置， 它包括模型箱 （1） ， 在模型箱 （1） 内设有支挡结构 （2） ， 在支 挡结构 （2） 的一侧设有填土用的空腔， 其特征在于： 在支挡结构 （2） 另一侧设有下部位移调 控装置 （3） 和上部位移调控 装置 （4） ， 在模型箱 （1） 内设有支挡结构 （2） 的位移量测装置 （5） 。 2.根据权利要求1所述的支挡结构试验装置， 其特征在于： 所述下部位移调控装置 （3） 包括在模型箱 （1） 底部设有的第一步进电机 （3 ‑1） ， 第一步进电机 （3 ‑1） 通过联轴器与第一 丝杆 （3‑2） 连接， 在第一丝杆 （3 ‑2） 上设有第一滑块 （3 ‑3） ， 在模型箱 （1） 的底部设有第一滑 块 （3‑3） 的第一导轨 （3 ‑4） ， 在第一滑 块 （3‑3） 上设有与支挡结构 （2） 侧壁相接触的下侧支撑 板 （3‑5） 。 3.根据权利要求1所述的支挡结构试验装置， 其特征在于： 所述上部位移调控装置 （4） 包括在模型箱 （1） 上部设有的第二步进电机 （4 ‑1） ， 第二步进电机 （4 ‑1） 通过联轴器与第二 丝杆 （4‑2） 连接， 在第二丝杆 （4 ‑2） 上设有第二滑块 （4 ‑3） ， 在模型箱 （1） 的上部设有第二滑 块 （4‑3） 的第二导轨 （4 ‑4） ， 在第二滑 块 （4‑3） 上设有与支挡结构 （2） 侧壁相接触的上侧支撑 板 （4‑5） 。 4.根据权利要求3所述的支挡结构试验装置， 其特征在于： 所述上部位移调控装置 （4） 不少于两组， 上侧支撑 板 （4‑5） 连续支撑 于支挡结构 （2） 的同一水平位置 。 5.根据权利要求3所述的支挡结构试验装置， 其特征在于： 在第二滑块 （4 ‑3） 与第二导 轨 （4‑4） 之间设有连杆 （4 ‑6） ， 在连杆 （4 ‑6） 的上端设有与第二导轨 （4 ‑4） 配合的第三滑块 （4‑7） 。 6.根据权利要求1所述的支挡结构试验装置， 其特征在于： 所述位移量测装置 （5） 包括 在模型箱 （1） 下部设有测定支挡结构 （2） 整体转动或滑动位移用的竖向线激光测距仪 （5 ‑ 1） 、 测量支挡结构 （2） 顶部位移用的点激光测距仪 （5 ‑2） 及测定支挡结构 （2） 位移过程中后 缘土体移动的水平线激光测距仪 （5 ‑3） 。 7.根据权利要求1所述的支挡结构试验装置， 其特征在于： 在模型箱 （1） 内设有固定下 部位移调控 装置 （3） 、 上部位移调控 装置 （4） 及位移量测装置 （5） 用的分隔板 （6） 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115096699 A 2一种支挡结构试验装 置 技术领域 [0001]本发明涉及一种支挡结构试验 装置， 属于支挡结构模型 试验技术领域。 背景技术 [0002]支挡结构是用来支承路基填土或山坡土体， 防止填土或土体变形失稳的一种建筑 物结构， 主要包括各类挡土墙、 抗滑桩或桩板墙等。 在铁 路、 公路路基工程中， 支挡结构可用 于稳定路堤和路堑边坡， 减少 土石方工程量和占地面积， 防止水流冲刷路基、 桥梁等， 在滑 坡、 崩塌、 堆积体或泥石流等不良地质拦挡 领域也得到广泛应用。 因此， 新型支挡 结构物的 设计层出不穷， 而对于支挡 结构的受力规律、 支护机理的相关模型试验研究则更为广泛和 重要。 [0003]支挡结构模型试验主要研究其土压力分布规律、 土压力分布与结构位移相关性、 变形破坏机理等， 模型试验常见 的有室内小比例模型试验和土工离心模型试验， 两类模型 试验均可定性分析结构位移与压力分布规律， 但在试验中如何精确控制结构位移则较为关 键， 尤其是土工离心模型试验， 其通过离心加速将1/n倍的模型置于离心机中， 在ng离心加 速度的空间进行 试验， 在动态试验环境中再精确控制结构位移则更为困难。 [0004]对于不同支挡结构的模型试验位移控制问题， 常见的处理方法为分级位移模型和 分段位移 卡槽控制， 分级位移模 型则是通过反 复填筑模型， 每个模型对应一级位移， 进而测 定各级位移与土压力分布规律； 分段位移卡槽控制则是通过在 模型箱内设置不同位移的卡 槽， 进而测定同一模型下不同的位移对应土压力情况。 但无论是分级位移模型和分段位移 卡槽控制， 均不能合理有效的反映支挡 结构墙背土压力 分布与其位移的相关性， 主要存在 如下问题： 一是反复填筑模型较难确保土体物理力学性质的一致性， 使得各级位移下 的土 压力分布不尽相同， 试验误差大； 二是支挡结构物的破坏有瞬时性， 两则均无法反应破坏过 程中变形与应力状态的变化， 尤其在土工离心的动态试验环境中， 中途多次停机调整位移 则更会影响模型应力状态的真实性， 较难获取支挡结构的变形破坏机理。 [0005]即： 现需要一种支挡结构试验装置， 可在土工离心模型动态试验环境中精确控制 结构位移， 克服多模型差异性及瞬时破坏应力量测， 满足破坏过程中的位移连续性控制问 题， 进而有效反应支挡结构的变形破坏机理。 发明内容 [0006]有鉴于此， 本发明的目的是提供一种支挡结构试验装置， 该装置可在土工离心模 型动态试验环境中精确控制结构位移， 克服多模型差异性及 瞬时破坏应力量测， 满足破坏 过程中的位移连续性控制问题， 进而有效反应支挡 结构的变形破坏机理； 可以克服现有技 术的不足。 [0007]本发明的目的是通过以下技 术方案实现的： 本发明公开了一种支挡结构试验装置， 它包括模型箱， 在模型箱内设有支挡结构， 在支挡结构的一侧设有填土用的空腔， 在支挡结构另一侧设有下部位移调控装置和上部位说　明　书 1/4 页 3 CN 115096699 A 3