Устройство для определения давления грунтов на модели заанкеренных подпорных стен и ограждений

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ()746024

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.01.73 (21) 1866203/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

E 02 В 1/02

Государственный канитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень №25

Дата опубликования описания 17.07.80 (53) УДК 624.131. .531.1.001.57 (088.8) по делан изобретений и открытий (?2) Автор изобретения

В. Н. Ренгач

Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. академика В. Н. Образцова (ЛИИЖТ) (?1) Заявитель (54) УСТР01"1СТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГРУНТОВ

НА МОДЕЛИ ЗААНКЕРЕННЫХ ПОДПОРНЫХ СТЕН

И ОГРАЖДЕНИЯ

Изобретение относится к области экспериментальных исследований работы заанк:— ренных подпорных стен и ограждений жесткой или гибкой конструкции.

Известно устройство для испытаний строительных конструкций, включающее установленную на фундаменте посредством опорных пружин жесткую платформу, на которой смонтированы исследуемая строительная конструкция, аппаратура для создания нагрузок и измерительная аппаратура (1).

Недостатком устройства является невозможность создания комплексности испытаний строительных конструкций при статической, динамической и сейсмической нагрузках.

Известно и другое устройство для определения давления грунтов, например, на модели заанкеренных подпорных стен и ограждений, содержащее лоток, установленный на фундаменте, узел создания вертикальной нагрузки на засыпке, датчики давления грунта и регистрирующий прибор (2).

Недостатком его является то, что это устройство восприимчиво к посторонним вибрациям, не позволяет производить на одной установке испытания на статические, дина-

2 мические и сейсмические нагрузки, имеет сравнительно низкую точность измерений реальных напряжений и деформаций.

Целью изобретения является обеспечение комплексности испытаний моделей сооружений на одной установке при статической, динамической и сейсмической нагрузках, повышение виброзащищенности и точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что лоток оснащен анкерной балкой с двига1р телем и барабаном, а также вибраторами, один из которых установлен на дополнительном, жестко связанным с -лотком фундаменте, а другие — на выступах лотка.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, вид спереди; на фиг. 2 — разрез

А — А фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — -Б фиг. 1

Устройство представляет собой испытательный металлический стенд, установленный на железобетонном фундаменте 1. Между фундаментом 1 и лотком 2 введена пружинна"я подушка, состоящая из отдельных пружин 3, жестко связанных с фундаментом 1 и днищем лотка 2, в котором закреп лена модель испытуемой стенки 4 анкерны746024 ми тяжами 5. Лоток 2 заполняется испытуемым грунтом 6, на поверхности засыпки которого при статической нагрузке уложены ступенями бетонные плиты, а при подготовке к динамическим испытаниям на эту же площадку установлен вибратор с подрессоренной пригрузкой 7 (или аналогичный вибратор), жестко соединенный с металлической плитой-поддоном 8.

Анкерные тяжи 5 со стороны модели стенки 4 прикреплены к распределительной балке 9. Для удобства эксплуатации испытательного стенда по обе стороны лотка 2 оборудованы трап-площадки 10. На противоположных концах выступов днища лотка с регулируемым плечом вылета (выступ) 11 с помощью червячного приспособления 12 симметрично укреплены вертикальные тумбы

13 для установки на них низкочастотных вибраторов 14. Для обеспечения жесткости лотка, а также с целью создания упора, необходимого при горизонтальных статических испытаниях, введена анкерная балка 15. По вы- 26 соте модели стенки 4 на ее поверхности по середине установлены тензорезисторы 16 и датчики давления грунта 17, которые укреплены на разном расстоянии в теле испытуемого грунта с обеих сторон стенки 4.

В вертикальной плоскости, по оси симметрии, установлены ленты из мягкого алюминия — короткие 18 и длинные 19, параллельно плоскости стенки для фиксации областей сдвигов в испытуемом грунте. В качестве узла оздания горизонтальной нагрузки на анкерной балке 15 установлены: двигатель с барабаном 20, связанным тросом 21 с динамометром 22, прикрепленным к стенке 4, и на отдельном фундаменте 23 вибратор

24, жестко связанный с лотком 2, а в качестве узла создания вертикальной нагрузки применены два вибратора 14, установленные на тумбах 13.

Устройство работает следующим образом..

Лоток засыпается песком (испытуемым грунтом) до нижней отметки модели стенки, после чего производится крепление необходимых приборов и устройств, а также модели стенки и анкерных тяжей. Затем лоток засыпается песком до половины высоты стенки и с этого момента начинаются измерения напряжений и деформаций системы «стенка — грунт засыпки».

После полной засыпки на уровне верха испытуемой модели стенки производятся статические испытания дополнительной пригруз- © кой в виде слоя песка и бетонных плит, а затем после снятия плит на эту же площадку устанавливается вибратор с плитойподдоном для производства динамических испытаний. С помощью низкочастотных вибраторов осуществляются сейсмические испытания. На этом комплексные испытания модели стенки на вертикальные нагрузки заканчиваются, обнажаются алюминиевые ленты для необходимых замеров их деформации вместе с грунтом, осматриваются датчики. При необходимости проведения испытаний на горизонтальные нагрузки весь цикл соответственно повторяется.

Таким образом, устройство позволяет проводить на одной установке статические, динамические и сейсмические испытания больших моделей стен и, следовательно, обеспечивает комплексность испытаний моделей сооружений; повышает виброзащищенность лотка от вибропомех извне; обеспечивает повышение точности измерений при статической нагрузке примерно в пять раз, а при динамической и сейсмической нагрузках является единственным средством для определения деформативно-прочностной картины сооружения в целом.

Технология изготовления такого устройства проста и доступна проектным и научноисследовательским организациям, а стоимость устройства (с учетом эффективного использования подручных материалов, особенно элементов металлической опалубки, вибраторов и т. п.) практически весьма мала, Формула изобретения

Устройство для определения давления грунтов на модели заанкеренных подпорных стен и ограждений, содержащее лоток, установленный на фундаменте, узел создания вертикальной нагрузки на засыпке, датчики давления грунта и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью обеспечения комплексности испытаний моделей сооружений на одной установке. при статической, динамической и сейсмической нагрузках, повышения виброзащищенности и точности измерения, лоток оснащен анкерной балкой с двигателем и барабаном, а также вибраторами, один из которых установлен на дополнительном, жестко связанным с лотком фундаменте, а другие — на выступах лотка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Новгородский М. А. Испытание материалов, изделий и конструкций. М., «Высшая школа», 1971, с. 167, фиг. 125.

2. Дуброва Г. А. Методы расчета давления грунтов на транспортные сооружения.

М., «Транспорт», 1969, с. 21 (прототип).

746024

4 . 1

Фиг. 2

Фиг-7

Составитель В. Натахин

Редактор И. Квачадзе Техред К. Шуфрич Корректор Н. Степ

Заказ 3908/20 Тираж 713 Подписное

ЦН ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4