Установка для моделирования взаимодействия фундаментов зданий с грунтовым основанием Советский патент 1984 года по МПК G01M19/00 

Изобретение относится к строительству, в частности к инженерной геологии. Известно устройство для имитации деформаций подрабатываемого основания зданий или сооружений, включакнцее раму, лоток и приспособления для деформации днища лотка Л . Однако данное устройство не обес печивает моделирования процессов при карстово-суффоэионных проявлени ях. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является установка для моделирования взаимо действия фундаментов зданий с грунтовьм основанием, включающая раму, лоток, модель фундамента, приспособ ление для имитации пустот в грунтовом основании, нагрузочное и измери тельное приспособления 2j . Недостаток известного устройства заключается в недостаточной эффективности работ при моделировании, так как оно не позволяет менять размеры пустот в горизонтальной плоскости. Цель изобретения - повышение эффективности работ. Цель достигается тем, что в уста новке для моделирования взаимодейст вия фундаментов зданий с грунтовым основанием, включающей раму, лоток, модель фундамента, приспособление для имитации пустот в грунтовом основании, нагрузочное и измеритель ное приспособления, приспособление для имитации пустот в грунтовом осн вании выполнено в виде набора концентрических колец, шарнирно установленных в днище лотка, и набора перепускных емкостей. На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - установка в рабочем положении, общий вид. Установка состоит из лотка 1, боковых стенок 2 с днищем 3, которы выполнены из листового материала. Днище 3 снабжено составной диафрагмой из набора концентрических колец 4, под которой установлена соот ветствунлцая перепускная емкость 5 (на фиг. 1 условно показан комплект емкостей). Под днищем установлен вьщвижной шток 6, на котором оперты кольца 4, соединенный с горизонталь ным винтовым штурвалом 7, а подвижное днище 8 перепускной емкости 5 снабжено вертикальным винтовым штоком 9. Лоток 1 заполнен природным или искусственным материалом 10, имитирующим модель грунтового основания, на котор9е установлена модель 11 фундёмента исследуемого здания, сооружения. Для имитации нагрузки от здания лоток снабжен рычажным загрузочным приспособлением 12 с динамометром 13 и- набором гирь 14. Для создания определенного характера загружения между динамометром и моделью расположена система распределительных балочек 15. Все детали установки смонтированы на раме 16. Установка работает следующим образом. Лоток 1 приводят в рабочее состояние, для чего закрывают все кольца 4 и с помощью штурвала 7 завинчивают до отказа горизонтальный щток 6. Затем под днище 3 лотка устанавливают требуемую перепускную емкость 5 и вращением вертикального винтового штока 9 перемещают подвижное днище до требуемого уровня, чтобы получить необходимый объем моделируемой карстовой полости. В подготовленный таким образом лоток укладывают .модели грунтового основания 10, свойства которого определяются условиями эксперимента. На основание 10 устанавливается модель 11 фундамента здания сооружения, которое снабжено системой датчиков для замера напряжений и деформаций, места расположения которых также определяются условиями эксперимента. Для создания нагрузки от надземной части здания, подобной натурной, на модель 11 фундамента устанавливается система распределительных балочек 15. Нагрузка создается гирями 14 и передается на распределительные балочки через рычажное загрузочное приспособление 12. Создаваемая нагрузка контролируется динамометром 13. После установки и загрузки модели 1 1 имитируется карстовый провал, для чего вращением штурвала 7 выдви гают шток 6, в результате чего кольцо 4 поворачивается на шарнирах на 90°, образуя отверстие заданного диаметра и моделируя тем самым обрушение карстовой полости заданного объема и сечения в плане. При этом 31 в модели грунтового основания и в модели фундамента здания, сооружения создается напряженно-деформированное состояние, аналогичное натурному. Предлагаемая установка по срав- нению с известными более полно обеспечивает условия работы основания, соответствующие природным, и позво04ляет более точно оценить и исследовать возможные карстовые проявления в пределах.конкретных строительных площадок. Кроме того, установка позволяет исследовать работу зданий, сооружений в условиях карстово-суффозионных процессов методами физического моделирования.

УСТАНОВКА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ С ГРУНТОВЫМ ОСНОВАНИЕМ, включающая раму, лоток, модель фундамента, приспособление для имитации пустот в грунтовом основании, нагрузочное и измерительное приспособления, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работ, приспособление для имитации пустот в грунтовом основании вьтолне;НО в виде набора концентрических колец, щарнирно установленных в днище лотка, и набора перепускных емкостей.

Фиг. 2