Стенд для моделирования напряженно-деформированного состояния грунтовых оснований Советский патент 1989 года по МПК E02D1/02 G01H1/04 

ренней стороны снабжена кольцевыми вертикальными 5 и пересекающими их радиальными ребрами 6, образующими секторные ячейки.

Приспособление для создания и измерения горизонтальной деформации выполнено в виде кольцевых эластичных камер 7 с П-образными покрышками 8, каждая из которых размещена в кольцевых ячейках лотка. Одни кольцевые эластичные камеры 7 соединены с источником 9 давления с помощью штуцеров 10, пропущенных через отверстия в стенке лотка I,трубопроводов 11 и разводящего трубопровода 12, Другие кольцевые эластичные камеры 7 посредством трубопроводов соединены с измерителями давления, которые включают образцовые манометры 13 и волю- мометры 14, соединенные между собой и с разводящими трубопроводами 12. Волюмометры 14 соединены с резервным бачком 15 трубопроводом 16. Резервный бачок 15 снабжен манометром 17.

Приспособление для создания и измерения вертикальной деформации выполнено в виде секторных эластичных камер 18 с сегментообразными покрышрезервного бачка 15 поступает в вОлю- мометры 14. После достижения уровнем жидкости в волюмометрах 14 нулевой отметки краны закрывают.

Производят заполнение лотка I грунтом. Монтируют крышку 2, которую крепят к лотку 1 болтовым соединением. К штуцера 20 подсоединяют трубоJQ проводы 21. Открывают краны и жидкость из резервного бачка 15 по трубопроводам 24 и 21 поступает в камеры 18.

Затем воздух из источника 9 давлеJ5 ния по разводящему трубопроводу 12 попадает в резервный бачок 15, создавая в нем избыточное давление. Под действием этого давления жидкость поступает в волюмометры 23, и при до-

20 стижении уровнем жидкости нулевой отметки краны закрывают. Манометр 17 служит для контроля давления, подаваемого в резервный бачок 15. Далее производят вакуумирование жидкости в

25 трубопроводах, в камерах 7 и 18 и волюмометрах 14 и 23.

В отверстие крышки 2 на поверхность грунта устанавливают штамп 3. На раме 26 крепят два прогибомеками 19. При этом каждая из секторных 30 ,ра 25, которые соединяют струнами 27

Ъо штампом 3. Стенд подготовлен к испытанию.

эластичных камер размещена в соответствующих секторных ячейках крышки 2

концентрично относительно поршня. Одни секторные эластичные камеры

483023 ч

резервного бачка 15 поступает в вОлю- мометры 14. После достижения уровнем жидкости в волюмометрах 14 нулевой отметки краны закрывают.

Производят заполнение лотка I грунтом. Монтируют крышку 2, которую крепят к лотку 1 болтовым соединением. К штуцера 20 подсоединяют трубоJQ проводы 21. Открывают краны и жидкость из резервного бачка 15 по трубопроводам 24 и 21 поступает в камеры 18.

Затем воздух из источника 9 давлеJ5 ния по разводящему трубопроводу 12 попадает в резервный бачок 15, создавая в нем избыточное давление. Под действием этого давления жидкость поступает в волюмометры 23, и при до-

20 стижении уровнем жидкости нулевой отметки краны закрывают. Манометр 17 служит для контроля давления, подаваемого в резервный бачок 15. Далее производят вакуумирование жидкости в

25 трубопроводах, в камерах 7 и 18 и волюмометрах 14 и 23.

В отверстие крышки 2 на поверхность грунта устанавливают штамп 3. На раме 26 крепят два прогибомеДальнейшее погружение грунта в

лотке зависит от целей моделирования

Изобретение относится к строительству и предназначено для изучения напряженно-деформированного состояния грунтовых оснований фундаментов зданий и сооружений. Целью изобретения является расширение имитационных возможностей стенда путем задания сложных комбинаций деформации модели основания. Стенд для моделирования напряженно-деформированного состояния грунтовых оснований содержит цилиндрический лоток, крышку с центральным отверстием, в котором размещен поршень, приспособления для создания и измерения горизонтальных, вертикальных деформаций, соединенные с источниками и измерителями давления. При этом цилиндрический лоток снабжен внутренними горизонтальными кольцевыми ребрами, образующими кольцевые ячейки, в которых размещено приспособление для создания и измерения горизонтальных деформаций, выполненное в виде кольцевых эластичных камер с П-образными покрышками. Крышка снабжена кольцевыми вертикальными и пересекающими их радиальными ребрами, образующими секторные ячейки, в которых размещено приспособление для создания и измерения вертикальной деформации, выполненное в виде секторных эластичных камер с сегментообразными покрышками. 2 ил.

18 соединены с источником 9 гидроста- 35 нацряженно-деформированного состоятического давления с помощью штуцеров 20, пропущенных через отверстия в крышке,трубопроводев 21 и разводящего трубопровода 12.

Другие секторные эластичные каме- 40 ры 18 посредством трубопроводов 21 соединены с измерителями давления, которые включают образцовые манометры 22 и волюмометры 23, соединенные

ния ;рунтового основания. Грунту в лотке } по его вертикальной граничной поверхности могут быть заданы как горизонтальные напряжения, так деформации, причем переменные по гл бине. По горизонтальной верхней гр ничной поверхности грунта также могут быть заданы как напряжения, так и перемещения и, что очень существе

между собой и с разводящим трубопро-45 но Различные в пределах горизонтальводом 12. Волюмометры 23 соединены с резервным бачком 15.

Стенд снабжен трубопроводом 24, прогибомерами 25, установленными на раме 26, и струной 27, соединяющей штамп 3 с прогибомерами 25.

Стенд работает следующим образом.

Заполняют кольцевые эластичные камеры 7 рабочей жидкостью из резервуара бачка 15. Воздух из источника 9 давления по разводящему трубопроводу 12 подают в резервный бачок 15 и создают в нем избыточное давление, под действием которого жидкость из

50

55

ной граничной поверхности лотка 1.

Работа стенда при задании деформации по различным граничым поверхностям состоит в следующем. Давление газа в волюмометрах 14 передают на жидкость и по трубопроводам 11 и штуцерам 10 распространяют на кольцевые эластичные кам.еры 7, которые, расширяясь в направлении грунта, уплотняют его. Давление от камер 7 передается на П-образные покрышки 8, которые имеют возможность скольжения по ребрам 4, в результате чего давление от кольцевых эластичных камер пенацряженно-деформированного состояния ;рунтового основания. Грунту в лотке } по его вертикальной граничной поверхности могут быть заданы как горизонтальные напряжения, так и деформации, причем переменные по глубине. По горизонтальной верхней граничной поверхности грунта также могут быть заданы как напряжения, так и перемещения и, что очень существенно Различные в пределах горизонталь

ной граничной поверхности лотка 1.

Работа стенда при задании деформации по различным граничым поверхностям состоит в следующем. Давление газа в волюмометрах 14 передают на жидкость и по трубопроводам 11 и штуцерам 10 распространяют на кольцевые эластичные кам.еры 7, которые, расширяясь в направлении грунта, уплотняют его. Давление от камер 7 передается на П-образные покрышки 8, которые имеют возможность скольжения по ребрам 4, в результате чего давление от кольцевых эластичных камер передается на грунт. Деформации грунта вызывают увеличение объема кольцевых камер 7, которое фиксируют во- люмометрами 14. По начальным геометрическим размерам П-образных покрышек (длине окружности и ширине) и изменению объема жидкости в волюмомет- рах 14 вычисляют радиальное перемещение грунта.

Приложение вертикальных нормальных напряжений к горизонтальной поверхности грунта производят как нагруже- нием штампа 3, так и созданием гидростатического давления в секторных эластичных камерах 18.

В случае задания грунту вертикальных нормальных напряжений, одинаковых в пределах площади крышки 2, дав ление газа в волюмометрах 23 передается на жидкость по трубопроводам 21 и распространяется в секторные эластичные камеры 18. Камеры 18 могут расширяться только вертикально вниз, так как с трех других сторон каждая из них ограничена крышкой 2, радиальными б и кольцевыми 5 ребрами. Давление от камер 18 передается на сегментообразные покрышки, а от последних на грунт. Деформацию грунта вызывает увеличение объема секторных камер 18, который фиксируют волюмо- метрами 23. По размерам в плане каждой секторной камеры 18 и изменению ее объема в процессе увеличения давления вычисляют среднее перемещение грунта в пределах каждой камеры.

0

Формула изобретения Стенд для моделирования напряженно-деформированного состояния грун- товых оснований, содержащий цилиндрический лоток для размещения в нем модели основания, крышку с центральным отверстием, в котором размещен поршень, и приспособление для создания и измерения горизонтальной деформации, соединенное с источником и измерителем -давления, отличающийся тем, что, с целью расширения имитационных возможностей стенда

5 путем задания сложных комбинаций деформации модели основания, стенд снабжен приспособлением для создания и измерения вертикальной деформации, соединенным с источником и измерителем давления, цилиндрический лоток - внутренними горизонтальными кольцевыми ребрами, образующими кольцевые ячейки, а крышка - кольцевыми вертикальными и пересекающими их радиаль5 ными ребрами, образующими секторные ячейки, при этом приспособление для создания и измерения горизонтальных деформаций выполнено в виде кольцевых эластичных камер с П-образными

0 покрышками, каждая из которых размещена в кольцевых ячейках, а приспособление для создания и измерения вертикальной деформации - в виде секторных эластичных камер с сегменто5 образными покрышками, каждая из которых размещена в секторных ячейках крышки концентрично относительно поршня.