(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 202210961858.9 (22)申请日 2022.08.11 (71)申请人 重庆大学 地址 400030 重庆市沙坪坝区正 街174号 (72)发明人 易江涛　徐诗杰　王振　 (74)专利代理 机构 北京市浩 东律师事务所 11499 专利代理师 李雁 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/12(2006.01) G01N 3/20(2006.01) (54)发明名称 一种V-H-M静力联合加载装置及离心机试验 方法 (57)摘要 本发明属于海洋基础工程试验技术领域， 具 体涉及一种V ‑H‑M静力联合加载装置及离心机 试 验方法。 本发明公开了一种V ‑H‑M静力联合加载 装置， 包括模型箱、 反力架、 联合加载系统和海洋 独立基础模型； 反力架固接在模型箱的上方， 在 反力架的左右两侧分别固定连接有滑轨， 反力架 的左右各设有一块可以拆卸的反力架 基座， 反力 架基座通过螺栓与反力架固接； 联合加载系统包 括支撑架、 加载杆、 第一加载机构、 第二加载机构 和第三加载机构， 支撑架与滑轨滑动连接； 海洋 独立基础模 型与加载杆的下端连接。 本发明实现 了保持土工离心机持续工作的前提下对海洋独 立基础模型的安装及之后的联合受荷承载力试 验； 实现了联合受荷承 载力试验 过程中控制海洋 独立基础模型进行复杂的运动。 权利要求书2页 说明书4页 附图5页 CN 115290436 A 2022.11.04 CN 115290436 A 1.一种V‑H‑M静力联合加载装置， 其特征在于： 包括模型箱(5)、 反力架(1)、 联合加载系 统和海洋独立基础模型(4)； 所述反力架(1)固接在模型箱(5)的上方， 在反力架(1)的左右两侧分别固定连接有滑 轨(101)， 所述反力架( 1)的左右各设有一块可以拆卸的反力架基座( 102)， 反力架基座 (102)通过螺 栓与反力架(1)固接； 所述联合加载系统包括支撑架(2)、 加载杆(3)、 第一加载机构、 第二加载机构和第三加 载机构， 所述支撑架(2)与滑轨(101)滑动连接； 所述第一加载机构包括安装在反力架(1)上的第一油压缸(701)， 所述第一油压缸 (701)电连接有第一伺服控制器(706)， 所述第一油压缸(701)的动力输出端与支撑架(2)固 定连接， 所述支撑架(2)安装有第一拉杆式位移传感器(702)， 所述支撑架(2)安装有第一滑 轨(703)， 所述第一滑轨(703)安装有第一带铰链滑块(704)， 第一带铰链滑块(704)与加载 杆(3)铰接， 所述第一带铰链 滑块(704)安装有第一测力传感器(70 5)； 所述第二加载机构包括安装在支撑架(2)上的第二油缸(801)， 所述第二油缸(801)电 连接有第二伺服控制器(806)， 所述第二油缸(801)的动力输出端 连接有第二滑轨(803)， 所 述第二滑轨(803)安装有第二带铰链滑块(804)， 第二带铰链滑块(804)与加载杆(3)铰接， 所述第二带铰链滑块(804)安装有第二测力传感器(805)； 所述第二油缸(801)安装有第二 拉杆式位移传感器(802)； 所述第三加载机构包括安装在支撑架(2)上的第三油缸(901)， 所述第三油缸(901)电 连接有第三伺服控制器(906)， 所述第三油缸(901)的动力输出端 连接有第三滑轨(903)， 所 述第三滑轨(903)安装有第三带铰链滑块(904)， 第三带铰链滑块(904)与加载杆(3)铰接， 所述第三带铰链滑块(904)安装有第三测力传感器(905)； 所述第三油缸(901)安装有第三 拉杆式位移传感器(902)； 所述海洋独立基础模型(4)与加载 杆(3)的下端连接 。 2.根据权利 要求1所述的一种V ‑H‑M静力联合加载装置， 其特征在于： 所述支撑架(2)为 厚度为3cm的钢板焊接而成， 在两端开槽并固定有与滑轨(101)搭配的滑套。 3.根据权利要求2所述的一种V ‑H‑M静力联合加载装置， 其特征在于： 所述第二油压缸 (801)与第三油压缸(901)交错固定在支撑架(2)上。 4.根据权利要求3所述的一种V ‑H‑M静力联合加载装置， 其特征在于： 所述海洋独立基 础模型(4)与加载 杆(3)的下端螺纹固定连接 。 5.根据权利要求4所述的一种V ‑H‑M静力联合加载装置， 其特征在于： 所述第二加载机 构与第三加载机构的结构型号相同。 6.一种离心机试验方法， 其特 征在于： 包括以下步骤， 步骤一、 将权利要求1～5任意一项所述V ‑H‑M静力联合加载装置安装在土工离心机吊 篮(602)上； 其中模 型箱内在 事前放入试验所用土试样； 在土工离心机上安装配重块(603)， 第一伺服控制器(706)、 第二伺服控制器(806)和第三伺服控制器(906)安装在土工离心机 转臂(601)上； 步骤二、 将土工离心机旋转加速至80g， 并保持离心机运转； 待模型箱内土试样完全固 结后， 通过第一伺服控制器(706)控制第一油压缸(701)， 按照位移控制模式降下联合加载 系统， 将海洋独立基础模型(4)贯入至 土试样内的预定深度；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115290436 A 2步骤三、 操作控制系 统， 将第一油压缸(701)由位移控制模式切换至力控制模式， 对海 洋独立基础模型(4)施加恒定不变的竖向静载； 步骤四、 保持离心机继续 运转， 等待土试样内的超静孔隙水压力消散； 步骤五、 将第一油压缸(701)调整回位移控制模式， 按照预设的加载路径， 操纵第一伺 服控制器(706)、 第二伺服控制器(706)、 第三伺服控制器(706)分别控制第一油压缸(701)、 第二油压缸(801)和第三油压缸(901)的液压油流量， 按照预设的轨迹进行运动， 利用数据 采集装置持续不断采集第一拉杆式位移传感器(702)、 第二拉杆式位移传感器(802)、 第三 拉杆式位移传感器(902)的数据， 同时采集第一测力传感器(705)、 第二测力传感器(805)、 第三测力传感器(90 5)的读数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115290436 A 3