(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 202210829923.2 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 河海大学 地址 210098 江苏省南京市 鼓楼区西康路1 号 (72)发明人 向君正　强晟　 (74)专利代理 机构 上海德誉达专利代理事务所 (普通合伙) 31426 专利代理师 洪亮 (51)Int.Cl. G01N 3/12(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种测定悬臂式挡水板桩倾覆临界水压试 验装置 (57)摘要 本发明公开了一种测定悬臂式挡水板桩倾 覆临界水压试验装置， 包括试验箱体， 以及设置 在试验箱 体上的两个升降台， 所述升降台上设有 与拉绳对应的定滑轮， 所述试验箱 体内壁的两侧 均装配有若干个亚克力板， 所述试验箱体的两侧 均设有转角器， 所述转角器的底部连接在试验箱 体上， 顶部连接有转角器， 所述转角器的一侧设 有木板， 所述木板上设有两个承重导轨， 所述承 重导轨的一端通过螺栓固定在木板上， 另一端 连 接有推板， 所述推板的两端均连接有拉环， 所述 推板的中部连接有压力传感器， 所述拉环上缠绕 有拉绳的一端。 本发明装置根据水力学静水压强 分布原理用更简易的方法得到了本需在更复杂 试验条件下才能获取的数据。 权利要求书1页 说明书3页 附图5页 CN 115201013 A 2022.10.18 CN 115201013 A 1.一种测定悬臂式挡水板桩倾覆 临界水压试验装置， 包括试验箱体(1)， 以及 设置在试 验箱体(1)上的两个升降台(11)， 所述升降台(11)上设有与拉绳(10)对应的定滑轮(12)， 其 特征在于： 所述试验箱体(1)内壁的两侧均装配有若干个亚克力板(2)， 所述试验箱体(1)的 两侧均设有转角器(3)， 所述转角器(3)的底部连接在试验箱体(1)上， 顶部连接有转角器 (3)， 所述转角器(3)的一侧设有木板(5)， 所述木板(5)上设有两个承重导轨(6)， 所述承重 导轨(6)的一端通过螺栓固定在木板(5)上， 另一端连接有推板(7)， 所述推板(7)的两端均 连接有拉环( 9)， 所述推板(7 )的中部连接有压力传感器(8)， 所述拉环( 9)上缠绕有拉绳 (10)的一端， 所述拉绳(10)绕过定滑轮(12)的另一端连接有置物板(13)， 所述置物板(13) 上设有若干个配重块(14)。 2.根据权利要求1所述的一种测定悬臂式挡水板桩倾覆临界水压试验装置， 其特征在 于： 所述转角器(3)与臂板(4)连接， 所述臂板(4)与木 板(5)通过螺 栓固定连接 。 3.根据权利要求1所述的一种测定悬臂式挡水板桩倾覆临界水压试验装置， 其特征在 于： 所述木板(5)与承重导轨(6)的一端通过螺栓固定连接， 另一端通过螺栓与推板(7)固定 连接。 4.根据权利要求1所述的一种测定悬臂式挡水板桩倾覆临界水压试验装置， 其特征在 于： 所述推板(7)与拉环(9)固定连接， 所述拉绳(10)的一端系紧在拉环(9)上， 另一端与绕 过定滑轮(12)与置物板(13)固定连接 。 5.根据权利要求1所述的一种测定悬臂式挡水板桩倾覆临界水压试验装置， 其特征在 于： 所述升降台(1 1)与定滑轮(12)连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115201013 A 2一种测定悬臂式挡水板桩倾覆临界水压试验装 置 技术领域 [0001]本发明涉及测定悬臂式挡水板桩倾覆临界水压试验技术领域， 具体为一种测定悬 臂式挡水板桩倾覆临界水压试验 装置。 背景技术 [0002]近年来， 我国长江流域多次发生特大洪水， 部分支流或地区发生特大洪 水， 导致洪 涝灾害更加严重。 堤防结构在应对洪水方面 发挥了积极作用， 堤防破坏的主要模式有漫顶、 塌岸和管涌。 根据堤防破坏模式的历史记录， 与其他模式相比， 漫顶破坏所占比例最高。 而 挡水结构是常见的一种选择。 近年来塑钢、 FRP等材料由于其质量轻， 强度高， 耐腐蚀， 环保 等优点正逐渐作为防护材料应用于堤防， 护岸。 他们通常采用装配式组合板桩形式通过打 桩机压入土中， 形成悬臂式挡墙结构 。 面对水压的横向加载， 板桩在特定地基条件下的发生 失稳的临界水头及其周围的土壤变形对理解桩土相互作用至关重要。 这对板桩入土深度的 设计具有指导意义。 而物理实验很难对土体的细观行为进 行深入研究， 而离散单元法 （D EM） 作为一种 数值模拟手段， 在研究颗粒材料 的细观力学及运动规律具有显著优势， 因此适合 用于研究桩土作用。 但DEM中地基土体的细观参数需要物理试验宏观力学指标与现象进行 标定。 一般地基土体的细观参数是根据三轴压缩试验或直剪试验进行标定， 但这种间接标 定方式对于DEM研究桩土作用得出结果的准确性无法得到验证的， 因此一种测定悬臂式挡 水板桩倾覆临界水压试验装置被设计。 该装置通过测定板桩在水压逐级加载过程中的倾角 的变化， 测定其临界失稳水压。 在每一级加载过程中， 板桩倾角会收敛或发散， 当其倾角发 散时， 即可认为当前水压为临界失稳水压。 试验过程中记录每一级加载力的大小 F以及其加 载所持续的时间T， 及倾斜角度变化数据 θ。 还需对板桩倾覆过程各阶段土体状态进 行拍照， 这些数据都将用于D EM土体细观 参数标定， 为此， 我们提出一种实用性更高的测定悬臂式挡 水板桩倾覆临界水压试验 装置。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种测定悬臂式挡水板桩倾覆临界水压试验装置， 解决了 现有的问题。 [0004]为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 一种测定悬臂式挡水板桩倾覆临界 水压试验装置， 包括试验箱体， 以及设置在试验箱体上的两个升降台， 所述升降台上设有与 拉绳对应的定滑轮， 所述试验箱体内壁的两侧均装配有若干个亚克力板， 所述试验箱体的 两侧均设有转角器， 所述转角器的底部连接在试验箱体上， 顶部连接有转角器， 所述转角器 的一侧设有木板， 所述木板上设有两个承重导轨， 所述承重导轨的一端通过螺栓固定在木 板上， 另一端连接有推板， 所述推板的两端均连接有拉环， 所述推板的中部连接有压力 传感 器， 所述拉环上 缠绕有拉绳的一端， 所述拉绳绕过定滑轮的另一端连接有置物板， 所述置物 板上设有 若干个配重块。 [0005]优选的， 所述 转角器与臂板连接， 所述臂板与木 板通过螺 栓固定连接 。说　明　书 1/3 页 3 CN 115201013 A 3