Опора для моделирования механических свойств грунтового основания Советский патент 1986 года по МПК G01M19/00 

ю to

Изобретение относится к строительству, в частности к моделированию механических свойств грунтового основания.

Цель изобретения - повышение точности моделирования за счет воспроизведения пластических свойств грунта.

На чертеже изображена предлагаемая опора, общий вид.

Устройство состоит из опорной площадки I, цилиндрического корпуса 2 с клиновидной направляющей 3, стакана 4 с крышкой 5 и коническим дном б и из подпружиненных ползунов 7, установленных между коническим дном 6 стакана 4 и клиновидной направляющей 3. Ползуны 7 установлены на осях 8, имеющих пружины 9. Межжу крышкой 5 стакана 4 н клиновидной направляющей 3 цилиндрического корпуса 2 имеется упругий элемент, который содержит жесткий цилиндрический ползун 10 с нижней II и верхней 12 мембранами, регулировочный винт 13, соединенный с клиновидной направляющей 3, и сферические опоры 14.

Кроме того, имеется щток 15, контактирующий с мембраной 16 и штоком индикатора 17. На цилиндрическом корпусе 2 установлен индикатор 18, стержень которого взаимодействует через систему консоль-опора с опорной площадкой 1, имеющей возможность вертикального перемещения относительно цилиндрического корпуса 2, и индикатор 9, взаимодействующий с закрепленным на стакане 4 упором 20. На крыщке 5 стакана 4 размещены сферические опоры 21. установленные с возможностью радиального перемещения. На сферических опорах 21 расположена мембрана б, на которую опирается плашка 22 через шаровую опору 23.

Опора работает следующим образом.

Перед загружением каждой опоры производят регулировку и тарировку. Путем радиального перемещения сферических опор 2 изменяют точки опирання мембраны 16 и тем самым регулируют упругую жесткость опоры. Жесткость на сжатие мембраны 12 регулируют радиальным перемещением сферических опор 14. Выполняется предварительное (заданной величины) напряжение мембраны П регулировочным винтом 13. При выкручивании полого регулировочного винта 13 выступы, расположенные в его верхней части, взаимодействуют через жесткий цилиндрический ползун 10 с мембраной 11. В подготовленной к загружению опоре стакан 4 находится в отжатом от цилиндрического корпуса 2 состоянии мембраной 11 к через жесткий цилиндрический ползун 10 - мембраной 12. Причем подпружиненные ползуны 7 находятся в крайнем верхнем положении, а пружины 9 в сжатом положении, так как стакан 4 н жесткий цилиндрический ползун 10 находятся в верхнем положении.

При начальном приложении нагрузки , где р - величина усилия предварительного напряжения мембраны II, к жесткой плашке 22 одновременно деформируются мембраны 16 и 12 пропорционально их жесткости. Происходит перемещения стакана 4 на величину прогиба мембраны 12. Под действием пружин 9 ползуны 7 перемещаются по коническому дну б стакана 4, контактируя с клиновидной направляющей 3. При уменьшении нагрузки на опору ползуны 7 препятствуют перемещению стакана 4 под действием мембраны 12 вверх. При этом упругие деформации грунта моделируют вертикальное перемещение мембраны 16, а пластические его деформации - перемещения стакана 4.

В процессе повторно-переменного нагружения опоры вначале происходят только упругие деформации мембраны 16 до тех пор, пока нагрузка па опору не достигает такой величины, которая обусловила необ0 ратимую деформацию мембраны 12. При превышении величины этой нагрузки одновременно деформируются мембраны 16 и 12. Если величина нагрузки превышает величину усилия р предварительного напряжения мембраны II, то одновременно дефор5 мируются мембраны 16, 12 и И обратно пропорционально их жесткостям. Происходит перемещение стакана 4 на суммарную величину прогибов мембран 12 и П. Под действием пружин 9 лолзуны 7 перемещаются по коническому дну 6 стакана 4, контактируя с клиновидной направляющей 3. При уменьшении нагрузки на опору ползуны 7 препятствуют перемещению стакана 4 под действием мембран 12 и 11 вверх. Здесь пластические деформации, пропорциональные начальному нагружению, моделируют прогибы мембраны 12, а деформация упрочнения - мембраны 11.

При последующем нагружении вначале происходят только упругие деформации мембраны 16 до тех пор, пока нагрузка

0 на опору не достигает такой величины, которая обусловила необратимые деформации мембран 12 и П. При превышении величины этой нагрузки одновременно деформируются мембраны 6, 12 и II. Упругие деформации регистрируются индикатором 17

5 часового типа, а пластические, пропорциональные начальной нагрузке и деформации упрочнения, - индикатором 19. Индикатор 18 регистрирует вертикальное перемещение корпуса 2 относительно опорной площадки 1. Эти перемещения моделируют соединение подработанной территории или просадки грунта при его замачивании.

Если использовать вместо плоских мембран II и 12 сферические, установленные выпуклостью вверх, то при работе опоры

5 получим нелинейные зависимости между возрастающими нагрузками и вертикальными перемещениями как для ненапряженной, так и предварительно напряженной мембран.

Изобретение относится к области строительства. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Опора имеет опорную площадку, цилиндрический корпус с кли новидной направляющей, стакан с крышкой и коническим дном, упругий элемент, установленный между крышкой стакана и клиновидной направляющей, н подпружиненные ползуны, установленные между коническим дном стакана и клиновидной направляющей и связанные с последним. Упругий элемент содержит жесткий цилиндрический ползун с нижней и верхней мембранами, регулировочный винт, соединенный с клиновидной направляющей, и сферические опоры, установленные в верхней йасти ползуна. Мембраны имеют сферическую форму и установлены выпуклостью вверх. 1 з.п. ф-лы, I ил. S