一种模拟同震粘滑错动的模型箱及其使用方法

1.一种模拟同震粘滑错动的模型箱，其特征在于，所述模拟同震粘滑错动的模型箱包括：加载装置（1），所述加载装置（1）包括两个地震断层试验装备加载台（11），两个所述地震断层试验装备加载台（11）间隔对称设置在一水平平面上，两个所述地震断层试验装备加载台（11）之间具有一间隔空间（001）；竖向模拟装置（2），所述竖向模拟装置（2）包括若干个竖向叠框（21），每一个所述竖向叠框（21）呈矩形框状结构，任意两个所述竖向叠框（21）相邻接触设置，每一个所述竖向叠框（21）的一端垂直设置于所述间隔空间（001）内；水平模拟装置（3），所述水平模拟装置（3）包括两组水平叠框（31）和两套叠块（32），每一组水平叠框（31）呈开口矩形框状结构，两组所述水平叠框（31）以所述间隔空间（001）为对称轴分别对称设置于两个所述地震断层试验装备加载台（11）上，两组所述水平叠框（31）分别位于若干个所述竖向叠框（21）的两侧；每一套所述叠块（32）分别与两组所述水平叠框（31）相邻设置，每一套所述叠块（32）位于两组所述水平叠框（31）的开口处之间；每一组所述水平叠框（31）的开口处具有两个开口端部；每一套所述叠块（32）的一端与相邻的一组所述水平叠框（31）的一个所述开口端部相抵，每一套所述叠块（32）的另一端与相邻的另一组所述水平叠框（31）的一个所述开口端部相抵；所述加载装置（1）还包括：若干个导轨（12），若干个所述导轨（12）位于所述间隔空间（001）内，若干个所述导轨（12）与若干个所述竖向叠框（21）一一对应分布，每一个所述竖向叠框（21）的一端位于相对应的一个所述导轨（12）上；若干组第一液压千斤顶（13），若干组所述第一液压千斤顶（13）与若干个所述导轨（12）一一对应分布，每一组所述第一液压千斤顶（13）包括若干个所述第一液压千斤顶（13），每一组的所述若干个所述第一液压千斤顶（13）沿着相对应的所述竖向叠框（21）方向均匀相隔布设；每一组所述水平叠框（31）包括若干个所述水平叠框（31），每一个所述水平叠框（31）呈开口矩形框状结构；若干个所述水平叠框（31）相互叠加设置，任意相邻的两个所述水平叠框（31）之间设置有与任意一个所述水平叠框（31）相适配的第一氯丁橡胶垫；所述水平模拟装置还包括两组固定器（33），两组所述固定器（33）与两组所述水平叠框（31）一一对应分布，每一组所述固定器（33）位于相对应的一组所述水平叠框（31）远离所述间隔空间（001）的一端；每一组所述固定器（33）包括两个所述固定器（33），两个所述固定器（33）间隔布设于对应的一组所述水平叠框（31）的一端；每一个所述固定器（33）呈柱状结构，每一个所述固定器（33）的一端分别固定于两个所述地震断层试验装备加载台（11）上；每一个所述固定器（33）上沿着所述固定器（33）的轴向方向设置有若干个平滑轨道，若干个所述平滑轨道与相对应的一组所述水平叠框（31）的若干个所述水平叠框（31）一一对应布设，每一个所述平滑轨道与相对应的一个所述水平叠框（31）相抵且可平滑滑动；每一套所述叠块（32）包括若干组第一叠块（321）和两组第二叠块（322），若干组所述第一叠块（321）位于两组所述第二叠块（322）之间，若干组所述第一叠块（321）与若干个所述竖向叠框（21）一一对应布设，每一组所述第一叠块（321）包括若干个所述第一叠块（321），若干个所述第一叠块（321）相邻叠加设置；任意相邻的两个所述第一叠块（321）之间设置有与任意一个所述第一叠块（321）相适配的第二氯丁橡胶垫；每一个所述第一叠块（321）和每一个所述第二叠块（322）在竖直方向的宽度与每一个所述水平叠框（31）在竖直方向的宽度相同，每一个所述第一叠块（321）和每一个所述第二叠块（322）在水平方向的宽度与每一个所述竖向叠框（21）在水平方向的宽度相同；每一组所述第二叠块（322）与每一组所述水平叠框（31）一一对应分布；每一组所述第二叠块（322）包括若干个所述第二叠块（322），若干个所述第二叠块（322）相邻叠加设置，位于一侧且与所述水平叠框（31）相邻的每一个所述第二叠块（322）与对应的一个所述水平叠框（31）的一个所述开口端部相抵；任意相邻的两个所述第二叠块（322）之间设置有与任意一个所述第二叠块（322）相适配的第三氯丁橡胶垫；任意相邻的一个所述第二叠块（322）与所述水平叠框（31）之间设置有与任意一个所述第二叠块（322）相适配的第四氯丁橡胶垫。 2.如权利要求1所述的一种模拟同震粘滑错动的模型箱，其特征在于，所述竖向模拟装置（2）还包括：两个钢支撑架（22），每一个所述钢支撑架（22）呈开口矩形框状结构，两个所述钢支撑架（22）分别固定于两个所述地震断层试验装备加载台（11）上，两个所述钢支撑架（22）分别位于若干个所述竖向叠框（21）的两侧，一个所述钢支撑架（22）的边框与位于一侧相邻的一个所述竖向叠框（21）相抵，另一个所述钢支撑架（22）的边框与位于一侧相邻的一个所述竖向叠框（21）相抵；任意相邻的两个所述竖向叠框（21）之间设置有与任意一个所述竖向叠框（21）相适配的第五氯丁橡胶垫；其中，所述竖向模拟装置（2）还包括两套第二液压千斤顶（23），两套所述第二液压千斤顶（23）以两组所述水平叠框（31）的对称轴的中轴线对称布设，每一套所述第二液压千斤顶（23）包括两组所述第二液压千斤顶（23），两组所述第二液压千斤顶（23）与两组所述水平叠框（31）一一对应分布，每一组所述第二液压千斤顶（23）包括若干个所述第二液压千斤顶（23），每一组的若干个所述第二液压千斤顶（23）与相对应的一组所述水平叠框（31）的若干个所述水平叠框（31）一一对应分布；每一组的每一个所述水平叠框（31）的两个所述开口端部位于相邻的一个所述钢支撑架（22）的两个竖向侧内端面之间，每一个所述第二液压千斤顶（23）的一端与对应的一个所述水平叠框（31）接触连接，每一个所述第二液压千斤顶（23）的另一端垂直固定于相邻的一个所述钢支撑架（22）的两个竖向侧内端面。 3.如权利要求2所述的一种模拟同震粘滑错动的模型箱，其特征在于，所述竖向模拟装置（2）还包括：两套第三液压千斤顶（24），两套所述第三液压千斤顶（24）以两组所述水平叠框（31）的对称轴的中轴线对称布设，每一套所述第三液压千斤顶（24）包括若干组所述第三液压千斤顶（24），若干组所述第三液压千斤顶（24）与若干个竖向叠框（21）一一对应分布，每一组所述第三液压千斤顶（24）包括若干个第三液压千斤顶（24），每一组的若干个所述第三液压千斤顶（24）沿着对应的一个所述竖向叠框（21）的竖向侧的内端面均匀间隔布设，每一个所述第三液压千斤顶（24）的一端与对应的一个所述竖向叠框（21）固定连接；其中，每一组所述第三液压千斤顶（24）与每一组所述第一叠块（321）一一对应布设，每一个所述第三液压千斤顶（24）的另一端与对应的一个所述第一叠块（321）相抵。 4.如权利要求3所述的一种模拟同震粘滑错动的模型箱，其特征在于，所述竖向模拟装置（2）还包括：两套第四液压千斤顶（25），两套所述第四液压千斤顶（25）以两组所述水平叠框（31）的对称轴的中轴线对称布设，每一套所述第四液压千斤顶（25）包括两组所述第四液压千斤顶（25），两组所述第四液压千斤顶（25）与两个所述钢支撑架（22）一一对应分布，每一组所述第四液压千斤顶（25）包括若干个所述第四液压千斤顶（25），每一组的若干个所述第四液压千斤顶（25）沿着对应的一个所述钢支撑架（22）的竖向侧的内端面均匀间隔布设，每一个所述第四液压千斤顶（25）的一端与对应的一个所述钢支撑架（22）固定连接；其中，每一组所述第四液压千斤顶（25）与每一组所述第二叠块（322）一一对应布设，每一个所述第四液压千斤顶（25）的另一端与对应的一个所述第二叠块（322）相抵。 5.一种模拟同震粘滑错动的模型箱的使用方法，用于如权利要求1~4任一项所述的一种模拟同震粘滑错动的模型箱的使用，其特征在于，所述使用方法包括：安装模拟同震粘滑错动的模型箱；在所述模拟同震粘滑错动的模型箱的内部装填模型土层，使每一个第二液压千斤顶顶撑力与对应的一个水平叠框对应的所述模型土层的埋深处的地应合力大小相同、每一个第三液压千斤顶顶撑力与对应的一个第一叠块对应的所述模型土层的埋深处的地应合力大小相同、每一个第四液压千斤顶的顶撑力与对应的一个第二叠块对应的所述模型土层的埋深处的地应合力大小相同，以及使每一个第一液压千斤顶的顶撑合力模型土层的深度对应重力一致；通过地震断层试验装备加载台模拟同震粘滑错动，监测每一个所述竖向叠框、每一个所述第一叠块、每一个所述第二叠块、每一个所述水平叠框的位移变化数据，并通过所述数据绘制在模拟同震粘滑错动过程中模型土层内部的变形图。