本发明属于岩土试验，具体为一种室内模型试验配套装置及试验方法；具体涉及可对岩土工程领域相关结构模型进行水平或竖向加载的室内试验配套装置及试验方法。
背景技术：
1、研究人员常用室内模型试验探明岩土工程领域的相关现象及理论。岩土工程结构的目的是服务社会，故其不可避免的将要承受荷载，如建筑物基础承受其结构及设备自重等，桩基础承受竖向及水平荷载等。而目前大多室内模型试验装置的适用性较为单一，如一些设备只考虑了水平加载或竖向加载，而一些设备仅能进行荷载或位移的控制模式。此外，目前的加载设备需锚固在地面，通过螺帽与预埋螺栓相连，其位置难以移动。因此，设计一种可移动、可多模式工作及加载的试验配套装置在岩土工程室内模型试验领域尤为重要。
技术实现思路
1、本发明提供了一种室内模型试验配套装置，包括反力架、模型箱和电动加载伺服系统；所述反力架套设于模型箱上；所述电动加载伺服系统包括相互连接的驱动件和连接件；所述驱动件的一端通过连接件与反力架的顶部横梁连接，驱动件的另一端与置于模型箱内的结构物模型连接，用于对模型箱内的试验模型进行竖向加载试验；或者是，所述驱动件的一端通过连接件与右侧竖梁连接，驱动件的另一端与模型内的结构物模型连接，用于对置于模型箱内的试验模型进行水平向加载试验。
2、可选的，所述反力架包括底板梁、左侧竖梁、右侧竖梁和顶部横梁；
3、所述底板梁包括相互间隔设置的两件工字钢梁以及用于连接两件工字钢梁的多件横撑梁，单件所述横撑梁的两端分别与两件工字钢梁相互焊接；
4、所述左侧竖梁和右侧竖梁相互间隔设置，且左侧竖梁和右侧竖梁的一端均与底板梁螺栓连接，而左侧竖梁和右侧竖梁的另一端沿高度方向向上延伸设置并与顶部横梁螺栓连接。
5、可选的，所述左侧竖梁和右侧竖梁均设置为工字钢结构，且在左侧竖梁和右侧竖梁上还设有沿高度方向相互间隔设置的若干件翼板加强肋。
6、可选的，在左侧竖梁与底板梁之间、左侧竖梁与顶部横梁之间、右侧竖梁与底板梁之间以及右侧竖梁与顶部横梁之间均还设有连接结构。
7、可选的，在底板梁上还均设有沿水平方向向相互远离的方向延伸设置的外延伸件。
8、可选的，所述模型箱包括支撑框架、设置于支撑框架上的钢连接件及与钢连接件螺栓连接的底板及侧板。
9、可选的，所述支撑框架包括若干件方钢管，方钢管相互焊接形成模型箱体框架结构。
10、可选的，所述钢连接件包括沿水平方向设置的第一钢条组以及沿竖直方向设置的第二钢条组；第一钢条组包括沿模型箱体框架结构的高度方向相互间隔设置的多件第一钢条，单件第一钢条与模型箱体框架结构的竖向方钢管相互焊接；第二钢条组包括沿模型箱体框架结构的水平方向相互间隔设置的多件第二钢条，单件第二钢条分别与模型箱体框架结构的水平向方钢管相互焊接。
11、可选的，在支撑框架的内侧前端面上还设有前侧板，所述前侧板设置为亚克力板结构。
12、可选的，在支撑框架内侧的左端面、右端面以及后端面上还均设有内侧板，所述内侧板设置为航空铝板结构。
13、可选的，在支撑框架内侧的底端面上设有内侧板，所述内侧板设置为钢板结构。
14、本发明还提供了一种室内模型试验方法，当进行竖向加载时，其包括以下步骤：
15、步骤一、准备工作：
16、使驱动件的一端与反力架的顶部横梁相连，驱动件的另一端与置于模型箱内的试验模型相连；
17、步骤二、通过电动加载伺服系统对试验模型进行竖直加载：
18、以位移控制精度为±0.02mm、最大位移为300mm、荷载控制精度为±0.05kn、最大荷载为30kn的电动加载伺服系统对试验模型进行静态或循环加载，得到试验模型在竖向静态或循环加载过程中的力学响应。
19、当进行水平加载，其包括以下步骤：
20、步骤一、准备工作：
21、使驱动件的一端与反力架的右侧竖梁相连、驱动件的另一端与置于模型箱内的试验模型相连；
22、步骤二、通过电动加载伺服系统对试验模型进行水平加载：
23、以位移控制精度为±0.02mm、最大位移为300mm、荷载控制精度为±0.05kn、最大荷载为30kn的电动加载伺服系统对试验模型进行静态或循环加载，得到试验模型在水平向静态或循环加载过程中的力学响应。
24、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
25、(1)本发明提供的一种室内模型试验配套装置,以尽可能满足岩土工程领域试验的加载要求，即竖向加载及水平加载。其中，水平加载的高度、竖向加载的水平位置及高度等均可调节。
26、(2)工作模式多：反力架及伺服系统可单独使用对岩土结构进行加载，模型箱可单独使用以研究地下结构在填土回填过程中的力学行为，反力架、模型箱及伺服系统可配套使用，以研究岩土结构在竖向荷载或水平荷载作用下与周边地质环境的相互作用。
27、(3)加载模式多：电动伺服系统具有手动控制及程序预设两种控制模式，而各模式又有荷载及位移两种控制方法。预设模式下的位移或荷载控制方法又分为静态递进式加载及循环加载两类。
28、(4)组装拆卸方便：模型箱侧板均通过螺栓与模型箱的框架进行连接，为便于实验者的组装及拆卸，左、右及背侧的侧板采用航空铝材料以降低其重量，同时也能保证侧板较大的刚度。
29、(5)调节便利：反力架由底板梁、两侧竖梁及顶部横梁组成，四个组件通过螺栓连接，上部横梁的高度可调。竖向加载时，电动伺服的水平位置可调；水平加载时，电动伺服的高度可调。
30、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
1.一种室内模型试验配套装置，其特征在于，包括反力架、模型箱和电动加载伺服系统；
2.根据权利要求1所述的室内模型试验配套装置，其特征在于，所述反力架包括底板梁(1.1)、左侧竖梁(1.2)、右侧竖梁(1.3)和顶部横梁(1.4)；
3.根据权利要求2所述的室内模型试验配套装置，其特征在于，所述左侧竖梁(1.2)和右侧竖梁(1.3)均设置为工字钢结构，且在左侧竖梁(1.2)和右侧竖梁(1.3)上还设有沿高度方向相互间隔设置的若干件翼板加强肋(1.6)。
4.根据权利要求2所述的室内模型试验配套装置，其特征在于，在左侧竖梁(1.2)与底板梁(1.1)之间、左侧竖梁(1.2)与顶部横梁(1.4)之间、右侧竖梁(1.3)与底板梁(1.1)之间以及右侧竖梁(1.3)与顶部横梁(1.4)之间均还设有连接结构。
5.根据权利要求2所述的室内模型试验配套装置，其特征在于，在底板梁(1.1)上还均设有沿水平方向向相互远离的方向延伸设置的外延伸件(1.5)。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的室内模型试验配套装置，其特征在于，所述模型箱包括支撑框架、设置于支撑框架上的钢连接件(2.2)及与钢连接件螺栓连接的底板及侧板；
7.根据权利要求6所述的室内模型试验配套装置，其特征在于，在支撑框架的内侧前端面上还设有前侧板，所述前侧板设置为亚克力板结构。
8.根据权利要求6所述的室内模型试验配套装置，其特征在于，在支撑框架内侧的左端面、右端面以及后端面上还均设有内侧板，所述内侧板设置为航空铝板结构。
9.根据权利要求6所述的室内模型试验配套装置，其特征在于，在支撑框架内侧的底端面上设有内侧板，所述内侧板设置为钢板结构。
10.一种室内模型试验方法，其特征在于，当进行竖向加载时，其包括以下步骤：
