本实用新型涉及悬浮隧道领域，特别是一种悬浮隧道试验锚固系统。
背景技术：
现今国内外对于悬浮隧道的研究，局限于数学预测模型与二维水槽试验，这些研究不能完整获得悬浮隧道的真实物理响应规律，开展悬浮隧道相关三维物理模型试验是极有必要且有意义的。此前，未见悬浮隧道三维物理模型试验构想，关于三维模型的制作更是空白，建立精确可靠的三维弹性模型管道，是开展悬浮隧道三维物理模型试验的基本条件，而此前相关研究几乎为零。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的未见悬浮隧道三维物理模型试验构想、从而无法获取较为准确的悬浮隧道的真实物理响应规律的不足，提供一种悬浮隧道试验锚固系统，其设置了锚固系统，考虑了悬浮隧道的弹性，从而有助于针对悬浮隧道的真实物理响应规律得到更加准确的研究结果。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种悬浮隧道试验锚固系统，包括悬浮隧道三维弹性模型和锚固组件；悬浮隧道三维弹性模型与原型几何相似，且与原型总重力之比满足弗洛德相似准则，悬浮隧道三维弹性模型包括第一结构件、第二结构件和第三结构件，第一结构件用于提供模型的抗弯刚度，第二结构件用于配重，第三结构件用于提供模型的尺寸，第三结构件套设于第一结构件上，第二结构件与第三结构件相连；锚固组件一端与悬浮隧道三维弹性模型相连，锚固组件包括至少两根缆索，缆索上远离悬浮隧道三维弹性模型的一端用于与水池底部或侧壁固定。
现有技术中并没有开展悬浮隧道三维模型试验的相关经验可借鉴。发明人在实现本实用新型的过程中发现，对于悬浮隧道的三维物理模型试验，存在以下问题：一方面，对于水下物理模型试验中的其它的常规研究对象，其水下物理模型通常按照一定缩尺比、遵照弗洛德(froude)相似准则进行制作，不考虑模型的弹性相似；然而对于跨度较长的悬浮隧道而言，忽略弹性相似将导致实验结论的不准确。另一方面，区别于空气中进行的物理模型实验，对于水下模型，由于水的密度不可忽略，在考虑重力相似的条件下，完全的弹性相似(即完全符合弹性相似准则)是很难实现的。而对于悬浮隧道，主要关注的变形在于悬浮隧道在波浪或撞击物等作用力作用下的挠度变化情况，因此，本申请中采用抗弯刚度相似处理模型的弹性相似问题，即：通过第一结构件使悬浮隧道三维弹性模型的抗弯刚度与原型的抗弯刚度相似，并在模型与原型的抗弯刚度相似的情况下，视为模型与原型满足弹性相似。
本实用新型所述的原型是指：在实验时，考虑实际工程中可能采用的悬浮隧道的材料和设计尺寸、以及实验环境的模拟能力，确定一悬浮隧道的设计参数，并将该设计参数的悬浮隧道作为原型。然后根据原型和实验所选定的缩尺比λ确定模型的抗弯刚度、重力和尺寸。
具体的，根据弹性相似准则和弗洛德相似准则，模型与原型的抗弯刚度应满足条件一：
其中，kp为原型的抗弯刚度，km为模型的抗弯刚度。当模型与原型的抗弯刚度满足条件一时，则模型与原型抗弯刚度相似。
模型与原型的重力应满足条件二：
其中，gp为原型重力，gm为模型重力，当模型与原型的重力关系满足条件二时，则模型与原型的总重力满足弗洛德相似准则。
模型与原型的尺寸应满足条件三：
其中，lp为原型线性尺寸，lm为模型线性尺寸，当模型与原型的关系满足条件三时，则模型与原型尺寸相似。
需要说明的是，条件三、条件二和条件一为理论上的要求，在实际的模型制作中，必然会存在误差，本领域技术人员可以根据实验所允许的加工精度和制作难度确定允许的误差范围。
本实用新型中，悬浮隧道试验锚固系统中的锚固组件与悬浮隧道三维弹性模型相连，通过锚固系统提供悬浮隧道三维弹性模型的锚固力，模拟设计原型的锚固方式，通过悬浮隧道三维弹性模型模拟悬浮隧道的设计原型，相比于现有技术中针对悬浮隧道的二维水槽实验，本实用新型提供的悬浮隧道试验锚固系统有助于针对悬浮隧道的真实物理相应规律得到更加准确的研究结果。
作为本实用新型的优选方案，同一锚固组件中的至少两根缆索，连接在悬浮隧道三维弹性模型的同一横截面上。
作为本实用新型的优选方案，缆索包括缆线、张紧装置、弹簧和拉力测量装置，悬浮隧道三维弹性模型上设有系缆耳；张紧装置、弹簧和拉力测量装置通过缆线相连，缆索一端与系缆耳相连。缆索采用上述的结构，在实验时，可以通过张紧装置调节缆索上的初张力。弹簧用于模拟设计原型的刚度，使缆索的变形能够更真实的反应设计原型的缆索在特定环境下的变形情况。拉力测量装置用于对缆索上的力进行测量。
作为本实用新型的优选方案，锚固组件包括四根缆索，四根缆索连接在悬浮隧道三维弹性模型的同一横截面上，其中两根缆索沿竖直方向分布，且相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称；另外两根缆索与竖直方向呈夹角地分布，且相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称。
作为本实用新型的优选方案，锚固组件包括三根缆索；三根缆索连接在悬浮隧道三维弹性模型的同一横截面上，其中一根缆索沿竖直方向分布，且与悬浮隧道三维弹性模型在竖直方向上的轴线重合；另外两根缆索与竖直方向呈夹角地分布，且相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称。
作为本实用新型的优选方案，锚固组件包括两根左侧缆索和两根右侧缆索；两根左侧缆索平行设置，且两根左侧缆索相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面的一条直径的延长线对称；两根右侧缆索与两根左侧缆索相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称。
作为本实用新型的优选方案，锚固组件包括两根缆索，缆索沿竖直方向分布，且相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称。
作为本实用新型的优选方案，锚固组件包括两根缆索，两根缆索相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称；所有缆索的水下重力的总和大于或等于悬浮隧道弹性模型的净浮力；水下重力是指缆索在水中时，其重力与浮力的差值，缆索包括缆线和拉力测量装置，拉力测量装置一端与悬浮隧道三维弹性模型相连，拉力测量装置另一端与缆线一端相连。
作为本实用新型的优选方案，所述悬浮隧道试验锚固系统还包括固定组件，固定组件用于将缆索端部固定于水池底部；固定组件包括导轨和滑块，滑块与导轨可锁止地滑动相连，滑块与缆索端部相连。固定组件采用上述结构，在试验过程中，可以调节缆索的设置方向，便于在不同的锚固形式间切换。
作为本实用新型的优选方案，悬浮隧道三维弹性模型还包括拉力环；第一结构件包括钢芯；第三结构件包括材料为发泡塑料的筒体；第二结构件包括多个配重块，多个配重块与第三结构件相连；拉力环套设于第三结构件外侧，系缆耳设于拉力环上。本实用新型提供的悬浮隧道三维弹性模型中，第一结构件主要用于提供模型的抗弯刚度，因此采用杨氏模量较大的钢结构件。第二结构件主要用于使模型的重力满足弗洛德相似准则的要求，因此采用多个配重块的结构形式，避免对整体的抗弯刚度产生明显影响。第三结构件主要用于使模型的尺寸满足几何相似的要求，因此采用抗弯刚度和重力均较小的发泡塑料。而通过这种设计，每一个物理量通过一个结构件去满足，能够通过现有的常见材料满足模型与原型的相似，也便于对模型的某一个参数进行调节，从而有利于针对各参数进行对比试验。另外，由于第三结构件采用发泡塑料，为了避免拉力集中作用到将第三结构件的某一个较小的区域而导致第三结构件被拉坏，通过设置拉力环用于承受拉力，使拉力相对均匀地分布在第三结构件上，从而起到对第三结构件的保护作用。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型中，悬浮隧道试验锚固系统中的锚固组件与悬浮隧道三维弹性模型相连，通过锚固系统提供悬浮隧道三维弹性模型的锚固力，模拟设计原型的锚固方式，通过悬浮隧道三维弹性模型模拟悬浮隧道的设计原型，相比于现有技术中针对悬浮隧道的二维水槽实验，本实用新型提供的悬浮隧道试验锚固系统有助于针对悬浮隧道的真实物理相应规律得到更加准确的研究结果。
附图说明
图1为本实用新型实施例1提供的悬浮隧道三维弹性管道模型在去掉防水层之后的结构示意图。
图2沿图1中a-a截面的剖视图。
图3是沿图1中b-b截面的剖视图。
图4是沿图2中c-c截面的剖视图。
图5是接头与管段连接处的结构示意图。
图6是接头和防松螺母的剖视图。
图7是本实用新型实施例1提供的悬浮隧道三维弹性管道模型在包覆防水层之后的结构示意图。
图8是本实用新型实施例1提供的悬浮隧道三维弹性管道模型被沿轴线方向的平面剖开后的剖视图。
图9是图8中d部的局部放大图。
图10是本实用新型实施例1提供悬浮隧道试验锚固系统的结构示意图。
图11是图10中e部的局部放大图。
图12是本实用新型实施例2提供的悬浮隧道试验锚固系统的结构示意图。
图13是本实用新型实施例3提供的悬浮隧道试验锚固系统的结构示意图。
图14是本实用新型实施例4提供的悬浮隧道试验锚固系统的结构示意图。
图15是本实用新型实施例5提供的悬浮隧道试验锚固系统的结构示意图。
图16图15中f部的局部放大图。
图17是图15中g部的局部放大图。
图标：1-第一结构件；11-管段；12-接头；13-防松螺母；2-第二结构件；21-配重块；3-第三结构件；31-大直径环；32-小直径环；4-拉力环；41-系缆耳；5-传力柱；6-应变片；7-防水层；8-缆索；81-缆线；82-张紧装置；83-弹簧；84-拉力测量装置；9-固定组件；91-导轨；92-滑块；93-连接件；94-定滑轮。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
请参阅图1-图11，本实用新型实施例提供了一种悬浮隧道试验锚固系统，该悬浮隧道试验锚固系统包括悬浮隧道三维弹性模型、锚固组件和固定组件。
该悬浮隧道三维弹性模型与原型几何相似、总重力之比满足弗洛德相似准则和抗弯刚度之比符合弹性相似。本实施例所述的原型是指：在实验时，考虑实际工程中可能采用的悬浮隧道的材料和设计尺寸、以及实验环境的模拟能力，选定本实验用于模拟的悬浮隧道的材料和尺寸。本实施例中的悬浮隧道三维弹性模型通过以下步骤设计得到：
s1.确定尺寸缩尺比λ以及所述悬浮隧道三维弹性模型用于模拟的原型的尺寸、重力和抗弯刚度参数；
本实施例中，结合实验环境的模拟能力，原型的设计参数为：横断面设计为两车道，外径12.6m，内径10.6m，材料设置为c60混凝土，弹性模量取36.0gpa，抗弯刚度kp＝2.22×1013nm2，重量设计按照每延米净浮力10、20、30t/m设计。缩尺比取50。
s2.根据尺寸缩尺比λ以及原型参数计算模型参数，包括步骤s21、步骤s22和步骤s23：
s21.确定悬浮隧道三维弹性模型的抗弯刚度，使其满足条件一：
其中，kp为原型的抗弯刚度，km为模型的抗弯刚度；
s22.确定悬浮隧道三维弹性模型的重力，使其满足条件二：
其中，gp为原型重力，gm为模型重力；
s23.确定悬浮隧道三维弹性模型的横截面尺寸，使其满足条件三：
其中，lp为原型线性尺寸，lm为模型线性尺寸；
所述步骤s21、步骤s22和步骤s23的顺序可调换；
s3.确定第一结构件1的形状、尺寸和材料，使第一结构件1的抗弯刚度满足步骤s21要求，且使第一结构件1的横截面尺寸小于或等于条件三所要求横截面的尺寸；
本实施例中，第一结构件1的材料取304不锈钢，形状设置为实心圆柱形。条件一可反推得到第一结构件1的横截面尺寸。第一结构件1用于提供悬浮隧道三维弹性模型的刚度，即：第一结构件1的刚度与悬浮隧道弹性模型整体刚度之比达到了预设的范围，使得可以认为悬浮隧道模型整体刚度基本由第一结构件1提供。在本实施例中，第一结构件1的刚度与悬浮隧道弹性模型整体的刚度之比不低于95％。
发明人计算发现，当材料选择为304不锈钢时，满足条件一的第一结构件1横截面尺寸小于条件二的要求，重力小于条件三的要求。因此进行以下步骤：
步骤s4.确定第三结构件3的形状、尺寸和材料，第三结构件3设置所述第一结构件1外侧，用于使所述悬浮隧道三维弹性模型的横截面尺寸满足条件三；
第三结构件3用于提供悬浮隧道三维弹性模型的外形，即：悬浮隧道三维弹性模型的最大尺寸由第三结构件3决定。
在本实施例中，第三结构件3横截面最大尺寸即设置为悬浮隧道三维弹性模型横截面最大尺寸。第三结构件3的材料选择为发泡塑料。相对于第一结构件1所选用的304不锈钢材料，发泡塑料的抗弯刚度小和重力小，对悬浮隧道模型整体抗弯刚度和重力的影响小。为了避免发泡塑料吸水过多影响总重力，选用发泡塑料的吸水率小于3％。第三结构件3的抗弯刚度不大于第一结构件1的抗弯刚度的5％。
s5.确定第二结构件2的形状、尺寸和材料，第二结构件2使悬浮隧道三维弹性模型的总重力满足条件二；
根据条件二的要求，以及当前所选用的第一结构件1和第三结构件3的总重力，计算得到第一结构件1与第三结构件3的重力之和与条件二所要求的模型重力的差值，该差值即为第二结构件2所需要提供的重力；
进一步的，将第二结构件2构造成多个配重块。
s6.连接上述各个结构件，悬浮隧道三维弹性模型同时满足条件三、条件二和条件一；
具体的，在第一结构件1上设置应变测量装置，应变测量装置包括多个应变片6，应变片6在悬浮隧道三维弹性模型的轴向方向和圆周方向上均匀分布；
将第三结构件3设置于第一结构件1的外侧，然后在第三结构件3上沿轴向方向设置多个凹槽，将各个配重块置于凹槽中。
为了防止发泡塑料在试验过程中被拉坏，在第二结构件2上再设置拉力环。为了使拉力能够准确地从表面传递到第一结构件1，使第一结构件1的变形情况更加真实、同时不影响第一结构件1的刚度，在与拉力环位置相对应的地方设置传力柱，使传力柱一端与第一结构件1接触但不相连，使传力柱另一端与拉力环接触但不相连；
在悬浮隧道三维弹性模型的外表面包覆防水层7。
通过上述设计方法，得到了本实施例中的悬浮隧道三维弹性模型，其包括包括第一结构件1、第二结构件2、第三结构件3、传力柱5、拉力环4、应变测量装置和防水层7。
第一结构件1用于提供悬浮隧道三维弹性模型的抗弯刚度。
第一结构件1包括接头12、锁固件和至少两个管段11，至少两个管段11通过接头12相连。在本实施例中，管段11为实心圆柱结构。具体的，管段11一端设有正旋螺纹，管段11另一端设有反旋螺纹。接头12一端设有正旋螺纹，接头12另一端设有反旋螺纹。接头12的抗弯刚度与管段11的抗弯刚度相等。在管段11通过接头12连接在一起时，相邻两根管段11之间存在缝隙。本实施例中，该缝隙的宽度为1mm。在本实用新型的其他实施方式中，本领域技术人员也可以根据实际情况对缝隙的宽度进行合理的选择。锁固件包括两个防松螺母13，其中一个与接头12一端的端面接触，并与该端的管段11相连；另一个与接头12另一端的端面接触，并与该端的管段11相连。由上述结构设置可知，两个防松螺母13的螺纹旋向是相反的，在防松螺母13与接头12抵接时，能够起到对接头12的紧固作用。
考虑到加工的误差等因素，本实施例中所提到的接头12的抗弯刚度与管段11的抗弯刚度相等，并不是指绝对的相等，而是允许有一定的偏差。具体的，接头12的抗弯刚度的取值范围为：大于或等于管段11抗弯刚度的0.95倍，小于或等于管段11刚度的1.05倍。
本实施例中，第一结构件1采用304不锈钢制成。基于304不锈钢材料的弹性模量和原型的设计抗弯刚度，能够计算得到在抗弯刚度相似的条件下第一结构件1应有的截面惯性矩，从而得出第一结构件1的管段11的直径。
应变测量装置包括多个应变片6，多个应变片6设置于第一结构件1上。多个应变片6在第一结构件1的轴向方向和圆周方向上均匀分布。
第二结构件2用于调节悬浮隧道三维弹性模型的重力。具体的，本实施例中，第二结构件2包括多个配重块21。在本实施例中，配重块21被构造为环状结构。
第三结构件3用于提供悬浮隧道三维弹性模型的外形。在本实施例中，由于第一结构件1选用材料为304不锈钢，在第一结构件1的抗弯刚度与原型的抗弯刚度相似的前提下，仅凭第一结构件1的直径达不到几何相似(即条件三)的要求，故本实施例中，设置第三结构件3用于满足模型与原型的几何相似。第三结构件3套设于第一结构件1的外侧。
第三结构件3的材料选择为吸水率不高于3％的发泡塑料，其具有易于成型的特点，从而能够被加工成不规则的结构，以适应第一结构件1的接头12处的形状，也能够适应水下实验的要求。
进一步的，为了满足第二结构件2的安装要求，第三结构件3这样设置：第三结构件3包括大直径环31和小直径环32。大直径环31的外径与原型的直径之比为缩尺比。小直径环32的外径与配重块21的内径适配，配重块21的外径与原型的直径之比为缩尺比。安装时，小直径环32与配重块21拼接形成一个内径与第一结构件1适配、外径与原型直径之比为缩尺比的圆环，且使配重块21在模型的轴向方向上均匀分布。大直径环31和小直径环32的数量可以设置为若干个，以满足实际的装配需要。
本实施例中所阐述的使配重块21在模型的轴向方向上均匀分布，是为了使模型的质量分布在模型的轴向方向上基本均匀。实验时，本领域技术人员可以根据实际情况，对配重块21在模型的轴向方向上的分布位置进行适当的调整或设计，而不是必须保持绝对的均匀分布。
在第三结构件3上还设有用于放置传力柱5的容置槽。该容置槽一端贯通至第三结构件3的内表面，另一端贯通至第三结构件3的外表面。传力柱5置于容置槽中。在模型的轴向方向上，拉力环4的位置与传力柱5的位置对应。传力柱5的一端与第一结构件1的表面接触，传力柱5的另一端与拉力环4的内表面接触。需要说明的是，传力柱5与第一结构件1及拉力环4仅仅保持接触，而不相连。具体的，在本实施例中，传力柱5采用304不锈钢材料制成，拉力环4采用304不锈钢材料制成。
为了便于实现拉力环4的连接，在第三结构件3的表面还设有用于连接拉力环4的环形槽。具体的，第三结构件3在环形槽处的外径等于拉力环4的内径，拉力环4的外径与原型的直径之比为缩尺比，使得模型整体的直径是恒定的。即：拉力环4的外径与大直径环31的外径相等，拉力环4的外径与本实施例中的配重块21的外径相等。拉力环4包括至少两个环瓣，至少两个环瓣可拆卸地相连，从而拼接形成拉力环4。拉力环4的外表面设有系缆耳41，系缆耳41用于与锚索相连。
本实施例中，拉力环4包括两个环瓣，两个环瓣通过螺钉相连。
防水层7包覆于悬浮隧道三维弹性模型的表面，从而实现模型整体的防水。具体的，防水层7的材料可选择为具有防水能力的纺织材料，通过粘结的方式包覆于模型的表面。在系缆耳41处，通过将两张防水层7叠加粘接，以使防水层7可以绕过系缆耳41，将系缆耳41暴露于防水层7表面，同时避免水从系缆耳41处渗入模型内部。
为了便于实验中对模型的两端施加不同的约束条件，在本实施例中，在第一结构件1的两端还可以添加额外的管段11，便于施加端部约束条件。
本实施例中，锚固组件的数量为至少两组，各组锚固组件沿悬浮隧道三维弹性模型的轴向方向均匀分布。每组锚固组件包括四根缆索8。同一锚固组件中的四根缆索8连接在悬浮隧道三维弹性模型的同一横截面上。
在一组锚固组件中，其中两根缆索8沿竖直方向分布，且相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面上的沿竖直方向分布的直径延长线对称。另外两根缆索8与竖直方向呈夹角地分布，且相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面上的沿竖直方向分布的直径延长线对称，具体的，在本实施例中，这两根缆索8与竖直方向的夹角被设置为45°。
缆索8包括缆线81、张紧装置82、弹簧83和拉力测量装置84，张紧装置82、弹簧83和拉力测量装置84沿缆索8的长度方向设置，并依次相连。具体的，张紧装置82、弹簧83和拉力测量装置84可以是直接相连，也可以是通过缆线81相连。进一步的，张紧装置82设置为花篮螺栓，弹簧83用于模拟设计原型中缆索8的刚度，通过选用不同刚度的弹簧83，可以实现对不同设计刚度缆索8的原型的模拟。拉力测量设置为拉力传感器，其用于测量绳索上的拉力。
缆索8一端与系缆耳相连，缆索8另一端与固定组件9相连。
固定组件9包括滑块92、导轨91和连接件93。滑块92与导轨91可锁止地滑动连接。具体的，滑块92与导轨91滑动配合，滑块92上设有与连接件93适配的第一通孔，沿导轨91的长度方向上设置有若干个与连接件93适配的第二通孔，在需要锁止滑块92与导轨91时，连接件93同时与第一通孔和第二通孔相连即可。
滑块92上设有定滑轮94，缆线81上远离悬浮隧道三维弹性模型的一端设置有套环，套环套接在定滑轮94上，便于减小对缆线81的磨损。
本实用新型实施例提供的悬浮隧道试验锚固系统的有益效果在于：
1.悬浮隧道试验锚固系统中的缆索8组件与悬浮隧道三维弹性模型相连，通过锚固系统提供悬浮隧道三维弹性模型的锚固力、模拟设计原型的锚固方式，通过悬浮隧道三维弹性模型模拟悬浮隧道的设计原型，相比于现有技术中针对悬浮隧道的二维水槽实验，本实用新型提供的悬浮隧道试验锚固系统有助于针对悬浮隧道的真实物理相应规律得到更加准确的研究结果；
2.能够通过现有的常见材料满足模型与原型的相似，同时，便于对模型的某一个参数进行调节，从而有利于针对各参数进行对比试验；
3.在试验过程中，可以通过滑块92与导轨91的相对位置，调节缆索8的设置方向，便于在不同的锚固形式间切换；
4.设置定滑轮94，能够减轻缆线81的磨损，有助于延长缆线81的使用寿命。
实施例2
请参阅图12，本实用新型实施例提供了一种悬浮隧道试验锚固系统，与实施例1中的悬浮隧道试验锚固系统的区别在于：锚固组件中，缆索8的数量和设置方向不同。
在本实施例中，锚固组件的数量为至少两组，各组锚固组件沿悬浮隧道三维弹性模型的轴向方向均匀分布。每组锚固组件包括三根缆索8。同一锚固组件中的三根缆索8连接在悬浮隧道三维弹性模型的同一横截面上。
在一组锚固组件中，其中一根缆索8沿竖直方向分布，且与悬浮隧道三维弹性模型在竖直方向上的轴线重合；另外两根缆索8与竖直方向呈夹角地分布，且相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称。具体的，在本实施例中，这两根缆索8与竖直方向的夹角被设置为45°。
实施例3
请参阅图13，本实用新型实施例提供了一种悬浮隧道试验锚固系统，与实施例1中的悬浮隧道试验锚固系统的区别在于：锚固组件中，缆索8的数量和设置方向不同。
在本实施例中，锚固组件的数量为至少两组，各组锚固组件沿悬浮隧道三维弹性模型的轴向方向均匀分布。每组锚固组件包括四根缆索8。同一锚固组件中的四根缆索8连接在悬浮隧道三维弹性模型的同一横截面上。
在一组锚固组件中，包括两根左侧缆索8和两根右侧缆索8。两根左侧缆索8平行设置，两根左侧缆索8相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面的一条直径的延长线1b对称。
两根右侧缆索8与两根左侧缆索8相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线1a对称。
实施例4
请参阅图14，本实用新型实施例提供了一种悬浮隧道试验锚固系统，与实施例1中的悬浮隧道试验锚固系统的区别在于：锚固组件中，缆索8的数量和设置方向不同。
在本实施例中，锚固组件的数量为至少两组，各组锚固组件沿悬浮隧道三维弹性模型的轴向方向均匀分布。每组锚固组件包括两根缆索8，缆索8沿竖直方向分布，且两根缆索8相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称。
实施例5
请参阅图15-图17，本实用新型实施例提供了一种悬浮隧道试验锚固系统，与实施例1中的悬浮隧道试验锚固系统的区别在于：锚固组件中，缆索8的数量、设置方向和结构不同。
在本实施例中，锚固组件的数量为至少两组，各组锚固组件沿悬浮隧道三维弹性模型的轴向方向均匀分布。每组锚固组件包括两根缆索8，两根缆索8相对于悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称。所有缆索8的水下重力总和大于或等于悬浮隧道三维弹性模型的净浮力。缆索8的水下重力是指：缆索8浸没于水下时，缆索8的重力减去浮力得到的值。悬浮隧道三维弹性模型的净浮力是指：悬浮隧道三维弹性模型浸没于水下时，其浮力减去重力得到的值。
采用上述的结构，当该悬浮隧道试验锚固系统安装在水下时，缆索8的端部固定于水池的底部，由于缆索8的水下重力大于或等于悬浮隧道三维弹性模型的净浮力，因此，水池底部需要对整个悬浮隧道试验锚固系统作用一个支撑力，可知此时无需张紧力。
故在本实施例中，缆索8包括缆线81和拉力测量装置84，拉力测量装置84一端与悬浮隧道三维弹性模型相连，拉力测量装置84另一端与缆线81一端相连，缆线81另一端与固定组件9上的滑轮相连。
在本实施例中，缆线81采用金属链条结构，使得缆线81能够具有较大的重力，也保证了缆线81只能够承受拉力而不具备承压能力。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种悬浮隧道试验锚固系统，其特征在于，包括悬浮隧道三维弹性模型和锚固组件；
所述悬浮隧道三维弹性模型包括第一结构件、第二结构件和第三结构件；
所述第一结构件用于提供模型的抗弯刚度，所述第二结构件用于配重，所述第三结构件用于提供模型的尺寸；
所述第三结构件套设于所述第一结构件上，所述第二结构件与所述第三结构件相连；
所述锚固组件一端与所述悬浮隧道三维弹性模型相连，所述锚固组件包括至少两根缆索，所述缆索上远离所述悬浮隧道三维弹性模型的一端用于与水池底部或侧壁固定。
2.根据权利要求1所述的悬浮隧道试验锚固系统，其特征在于，同一所述锚固组件中的所述至少两根缆索，连接在所述悬浮隧道三维弹性模型的同一横横截面上。
3.根据权利要求2所述的悬浮隧道试验锚固系统，其特征在于，所述缆索包括缆线、张紧装置、弹簧和拉力测量装置，所述悬浮隧道三维弹性模型上设有系缆耳；
所述张紧装置、所述弹簧和所述拉力测量装置通过所述缆线相连，所述缆索一端与所述系缆耳相连。
4.根据权利要求3所述的悬浮隧道试验锚固系统，其特征在于，所述锚固组件包括四根所述缆索，四根所述缆索连接在所述悬浮隧道三维弹性模型的同一横截面上；
其中两根所述缆索沿竖直方向分布，且相对于所述悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称；
另外两根所述缆索与所述竖直方向呈夹角地分布，且相对于所述悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称。
5.根据权利要求3所述的悬浮隧道试验锚固系统，其特征在于，所述锚固组件包括三根缆索，三根所述缆索连接在所述悬浮隧道三维弹性模型的同一横截面上；
其中一根所述缆索沿竖直方向分布，且与所述悬浮隧道三维弹性模型在竖直方向上的轴线重合；
另外两根所述缆索与所述竖直方向呈夹角地分布，且相对于所述悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称。
6.根据权利要求3所述的悬浮隧道试验锚固系统，其特征在于，所述锚固组件包括两根左侧缆索和两根右侧缆索；
所述两根左侧缆索平行设置，且所述两根左侧缆索与相对于所述悬浮隧道三维弹性模型横截面的一条直径的延长线对称；
所述两根右侧缆索与所述两根左侧缆索相对于所述悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称。
7.根据权利要求3所述的悬浮隧道试验锚固系统，其特征在于，所述锚固组件包括两根缆索，所述缆索沿竖直方向分布，且相对于所述悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称。
8.根据权利要求2所述的悬浮隧道试验锚固系统，其特征在于，所述锚固组件包括两根缆索，两根所述缆索相对于所述悬浮隧道三维弹性模型横截面在竖直方向上的直径延长线对称；
所有所述缆索的水下重力的总和大于或等于所述悬浮隧道三维弹性模型的净浮力；
所述水下重力是指所述缆索在水中时，其重力与浮力的差值；
所述缆索包括缆线和拉力测量装置，所述拉力测量装置一端与所述悬浮隧道三维弹性模型通过系缆耳相连，所述拉力测量装置另一端与所述缆线一端相连。
9.根据权利要求8所述的悬浮隧道试验锚固系统，其特征在于，还包括固定组件，所述固定组件用于将所述缆索端部固定于水池底部；
所述固定组件包括导轨和滑块，所述滑块与所述导轨可锁止地滑动相连，所述滑块与所述缆索端部相连。
10.根据权利要求3-8中任意一项所述的悬浮隧道试验锚固系统，其特征在于，所述悬浮隧道三维弹性模型还包括拉力环；
所述第一结构件包括钢芯；
所述第三结构件包括材料为发泡塑料的筒体；
所述第二结构件包括多个配重块，多个所述配重块与所述第三结构件相连；
所述拉力环套设于所述第三结构件外侧，所述系缆耳设于所述拉力环上。
技术总结