1.一種模擬與測試樁端不同承載作用的裝置,其特征在于:包括模型試驗箱、模型樁、彈簧組合結構、第一組傳感器和第二組傳感器,所述模型樁、彈簧組合結構、第一組傳感器和第二組傳感器置于所述模型試驗箱內;所述彈簧組合結構包括上支撐面、下支撐面及抵頂于所述上支撐面和下支撐面之間的至少一個彈簧,所述彈簧組合結構彈性承載所述模型樁,所述第一組傳感器置于所述模型樁的底部,所述第二組傳感器置于所述模型樁的頂部。
2.根據權利要求1所述的模擬與測試樁端不同承載作用的裝置,其特征在于:所述彈簧為n個,每個彈簧對應的彈性系數分別為k1、k2、k3…kn;所述彈簧的個數及每個彈簧對應的彈性系數通過公式k=K·A和數學模型k=k1+k2+k3+…+kn得到;其中,k為所述彈簧組合結構的彈簧總彈性系數,K為樁底巖土體的基床系數,A為所述模型樁的樁端面積。
3.根據權利要求2所述的模擬與測試樁端不同承載作用的裝置,其特征在于:包括至少四根彈性系數相同的彈簧或其等效彈簧組,所述彈簧或其等效彈簧組以所述上支撐面的中心為基準等角度等距離環繞設置。
4.根據權利要求3所述的模擬與測試樁端不同承載作用的裝置,其特征在于:所述上支撐面包括至少一個上圓環,所述下支撐面包括至少一個下圓環,所述彈簧的兩端分別連接與所述彈簧對應的上圓環和下圓環,所述彈簧、上圓環和下圓環形成至少一個彈簧環。
5.根據權利要求3所述的模擬與測試樁端不同承載作用的裝置,其特征在于:組成所述等效彈簧組的至少兩根彈簧相互之間為并列設置或套合設置。
6.根據權利要求4所述的模擬與測試樁端不同承載作用的裝置,其特征在于:還包括樁端支撐板,其設置于所述彈簧組合結構與模型樁之間,且所述第一組傳感器置于所述樁端支撐板的上板面。
7.根據權利要求6所述的模擬與測試樁端不同承載作用的裝置,其特征在于:所述彈簧的自由長度相等。
8.根據權利要求1-7任一項所述的模擬與測試樁端不同承載作用的裝置,其特征在于:所述第一組傳感器包括第一位移傳感器和第一載荷傳感器,所述第二組傳感器包括第二位移傳感器和第二載荷傳感器。
9.一種模擬與測試樁端不同承載作用的方法,其特征在于,步驟如下:
S1:試驗準備階段,
S11、根據實際樁端巖土體的基床系數K、模型樁的樁端面積A,利用公式k=K·A計算得到彈簧組合結構的彈簧總彈性系數k;
S12、通過數學模型k=k1+k2+k3+…+kn,得到所需彈簧的個數及每個彈簧對應的彈性系數;其中,n為彈簧組合結構所需的彈簧的個數,k1、k2、k3…kn為每個彈簧對應的彈性系數;
S13、組裝所述彈簧組合結構,所述彈簧組合結構包括上支撐面、下支撐面及抵頂于所述上支撐面和下支撐面之間的n個彈簧;
S2:試驗安裝階段,
S21、將組裝好的所述彈簧組合結構放入模型試驗箱,于所述彈簧組合結構的上支撐面上設置第一組傳感器;
S22、把模型樁吊入,所述模型樁置于所述彈簧組合結構上;
S23、往所述模型試驗箱中分層填土,分層壓密夯實直至土體達到所述模型樁的頂部;
S24、在所述模型樁的頂部設置第二組傳感器;
S3:試驗加載階段,利用反力架和千斤頂對所述模型樁的頂部施加荷載;
其中,所述第一組傳感器包括第一位移傳感器和第一載荷傳感器,所述第二組傳感器包括第二位移傳感器和第二載荷傳感器。
10.根據權利要求9所述的模擬與測試樁端不同承載作用的方法,其特征在于:在所述試驗安裝階段,在將所述模型樁臨時固定之后,且在往所述模型試驗箱中分層填土之前,在所述彈簧組合結構外側纏繞一圈或多圈柔性材料形成圍護。