光弹模型离心加载技术的新发展

本文介绍了利用离心机施加水工结构物的自重、水压力、泥沙压力、土压力、设备重量、集中力等荷载的方法,并在满足荷载相似的条件下,在一个模型上同时施加几种荷载的技术,扩大了离心加载技术在光弹性试验中的应用。     

用离心机作结构模型试验的若干问题探讨

本文从结构模型试验的相似关系出发,探讨了离心机的优势和特点,并对时效问题和几种典型的离心试验问题进行了讨论,可为进一步应用离心机作参考。     

再论“用离心机作静力结构模型试验”

 本文通过最近所作的两个离心模型试验,进一步探讨了用离心机作静力结构模型试验的有关问题,试验结果进一步证明用离心机作静力结构模型试验,无论在理论上和试验技术上都是可行的,最后将有关问题作了进一步的讨论。     

基于LXJ-4-450平台的土工离心模型试验研究

土工离心机是岩土工程领域最有效的物理模拟手段之一。近年来,随着现代液压、电控及测试技术的飞速发展,土工离心模型试验技术水平显著提升,应用领域也不断拓展。本文基于中国水利水电科学研究院的LXJ-4-450离心模拟试验平台,对新型机载设备及相应的试验成果进行总结,综述了近年来土工离心模型试验的研究进展。具体而言,研制了模拟污染物迁移的离心试验装置,探讨了污染物在土壤中的迁移机理;研制了离心模拟爆炸试验装置,验证了冲击波及气泡脉动在超重力场下的相似关系;研制了离心模拟溃坝试验系统,揭示了土坝漫顶破坏机理;此外,配置了世界首台水平、垂直双向离心机振动台,揭示了饱和砂土地基液化机理及地震动传播规律;开发了基于液压系统的离心模拟试验大荷载施加方法;最后,对中国水科院新建的大型土工离心机试验平台进行了介绍。     

三维光弹试验自动测量、采集、处理系统

本文介绍了一种可供工程上应用的三维光弹自动测量、数据采集和处理系统。该系统经典型平面试验的验证。可以满足工程需要。还介绍了一个工程实例。本文对该系统的基本原理及有关的专题:401型光弹仪的旋转偏振锥光系统的原理、全场斜射仪、四自由度旋转台、光学系统的特殊要求、实验数据的计算机处理等作了专门介绍,最后对该系统的精度进行了讨论。     

φ6M离心机试验情况简介

本文阐述了利用我院已建成的大型离心机,进行土工和结构模型试验的概况并介绍了离心机的特点、基本形式、性能指标以及所使用的试验装置和方法。通过土工和结构模型的实测数据,说明离心机运转正常,机械性能良好,能满足试验要求。     

光弹模型离心加载技术的进一步研究

本文对光弹性离心试验的模化比的选用,离心加载时的温度控制,高大结构模型在实验中的保护,以及液体加载等有关试验技术问题进行了探讨,提出了一些参数,可供从事这一试验研究者参考。     

土工离心机振动台及其试验技术

利用土工离心机振动台进行模型试验是研究土工材料及其建筑物在地震荷载作用下动力特性的有效手段.这一先进的地震模拟方法在国外已得到大量应用,在国内却刚刚起步,为此中国水利水电科学研究院计划在现有大型土工离心机基础上,建设一台高性能的离心机振动台.本文分析了部分国外离心机振动台的主要特点和研究现状,介绍了中国水利水电科学研究院拟建的离心机振动台及其主要技术参数,同时介绍了动力离心模型试验所需的相关附属设备和试验技术.     

土工离心机设计综述(一)

当代土力学的研究中,土工离心模拟试验是一门正在发展中的新兴技术,土工离心机则是它的主要设备。本文不仅对土工离心机在国内外发展的概况作了介绍;对如何选择离心模拟试验的设计参数作了说明,还对土工离心机设计中,例如空气流场的选择、封闭机坑(不通风)中风阻功率的估算、温升控制以及离心机结构设计作了较详细的分析;对离心机运行中的动力平衡、运行安全监测、运行速度的自动控制和模拟试验中数据采集等系统作了简要说明。     

在高离心场中模拟大型桩结构的原型特性

利用大离心机进行桩结构模型试验,除离心机外,还必须具备较为复杂的试验附属设备。本文结合过去两年开展的工作,介绍了桩基的试验原理及研制的离心试验加荷装置,模型参数量测、模型桩等设备。利用该套设备已成功地进行了多次桩基原型性能试验。     

在高离心场中模拟大型桩结构的原型特性

利用大离心机进行桩结构模型试验，除离心机外，还必须具备较为复杂的试验附属设备。本文结合过去两年开展的工作，介绍了桩基的试验原理及研制的离心试验加荷装置，模型参数量测、模型桩等设备，利用该套设备已成功地进行了多次桩基原型性能试验。     

基于液压系统的离心模拟试验大荷载施加方法研究

离心模拟试验是通过离心机的转动创造超重力场,使小比尺模型处于原型应力状态,从而模拟土工构筑物力学特性的一种研究手段。随着工程技术的不断发展和技术难度的逐渐提高,在超重力场中开展模拟实际工况中的特定动作,逐渐成为离心模拟试验中的一个热点问题,而如何在超重力场中实现大荷载力的施加是离心模型试验研究中的一个难点。为解决这一问题,中国水利水电科学研究院基于液压技术,开发了可在超重力场中模拟各种施工动作的试验系统,本文介绍了该系统的工作原理和主要特点,并结合试验案例,证明该系统的实用与可靠性。     

国内土工离心机及专用试验装置研制的新进展

近30年来,国内土工离心模拟试验技术的长足进步和丰硕成果,带动了土工离心机设备研制技术的不断改进和创新。性能先进,功能更加齐全的大容量土工离心机不断诞生,专用试验装置的研制也朝着多用途、高g值方向发展。我国土工离心机主机、振动台、爆炸与撞击、机械手系统的设计和建造技术已经进入国际先进行列。目前,国内土工离心机研制技术已经进入了新的阶段,巨型土工离心机的建设设想也将提到议事日程上来。在简要介绍土工离心机系统的基础上,就国内土工离心机及专用试验装置研制的新进展作了综合介绍。     

底脚基础荷载对隧洞衬砌设计的影响

在现有建筑物的紧下面开挖隧洞,或在现有隧洞附近兴建新的建筑物,在确定设计荷载时,必须考虑建筑物基础应力的传递。本文就园形隧洞附近有底脚基础的情况研究了荷载传递对隧洞与围土相互作用的影响。研究系以在波恩鲁尔大学土工离心机上所作的一系列物理模型试验为基础。把试验结果同隧洞设计通常采用的电算结果作了比较。对离心模型试验和电算的边界条件作了说明。针对隧洞设计,对主要研究结果作了解释。     

底脚基础荷载对隧洞衬砌设计的影响

在现有建筑物的紧下面开挖隧洞,或在现有隧洞附近兴建新的建筑物,在确定设计荷载时,必须考虑建筑物基础应力的传递。本文就园形隧洞附近有底脚基础的情况研究了荷载传递对隧洞与围土相互作用的影响。研究系以在波恩鲁尔大学土工离心机上所作的一系列物理模型试验为基础。把试验结果同隧洞设计通常采用的电算结果作了比较。对离心模型试验和电算的边界条件作了说明。针对隧洞设计,对主要研究结果作了解释。     

地下复杂结构的物理模拟

分析模型已广泛应用于地下洞室设计的验证、矿山规划和复杂建筑物通风系统的研究。一般说来,数值模型还缺乏有效的手段,特别在模拟地质情况复杂深层结构体系周围的应力状态是如此。本文讨论了模拟岩石的材料在岩体的物理模拟和地下结构模型试验中的应用。这里介绍的试验方法,是模型验证一种有效的手段。研究的具体结构是光壁圆形隧洞的交叉段。本文给出了为结构模型试验作准备的、用模拟岩石的材料浇制的、大尺寸立方体试件的室内试验成果,确定了模拟母岩的材料在弹性状态和塑性状态的重要特性参数,对这种浇注模型的荷载相似和边界条件也作了详细说明,最后,介绍了根据试验结果得出的原型结构对荷载响应的估计以及隧洞承受单轴应变荷载时的破坏机理。     

黄河槐扒泵站厂房三维光弹性分析

黄河提水工程一级泵站－三门峡槐扒泵站的厂房结构和受力情况均很复杂。采用三维光弹性实验方法，分析了该厂房在多种复杂荷载条件下的应力状态，以论证该结构设计方案的可行性，并为结构优化设计提供可靠的依据。试验结果表明：该结构设计方案是可行的。在该项试验研究中，采用了一些新的模拟技术。实践表明：新模拟技术的效果是令人满意的。这些新技术的开发为类似复杂结构的光弹性试验提供了新的手段。     

拱坝-坝肩整体动力稳定性的离心模型试验

采用离心模型试验方法研究拱坝-坝肩系统的动力抗滑稳定,以及拱坝在动力荷载作用下的破坏机理。采用以脆性材料制作的模型拱坝进行离心模型动力试验,测定模型拱坝在谐波荷载作用下的动力反应,得到了结构从完整到破坏的全过程,揭示了模型拱坝的动力反应特性和破坏机理。试验结果同时表明,离心模型动力试验对于研究拱坝-坝肩系统的静、动力稳定是一种有效的手段。     

六米离心机开始运用——三个大型三维光弹模型试验成功

我院材料结构室研制的六米离心机是用于光弹和土工试验的大型试验设备。在1983年下半年机电系统基本调试成功后,又进行了大量的光弹试验的调试工作。在取得了满意的结果后,于1985年1～3月先后进行了三次难度较大的三维水工光弹模型试验:其中一个模型是具有三个机窝的薄壁结构模型,做了模化比为90的自重试验;另一个是尺寸为长390毫米,高320毫米的复杂地基厂房模型,连同加载夹具总尺寸为长520毫米,高385毫米,总重量为重3公斤,分别作了自重模化比为100,外水压力模化比为53的两次试验,上述三个试验均为     

软弱地基上坝内箱形涵管试验应力分析

软弱地基上坝内涵管应力分析是目前坝工设计中一个重要而又复杂的问题。本文介绍国内某电站坝内箱形涵管的光弹性试验研究实例,扼要阐述了异弹模组合模型浇制及荷载模拟与加载方法。系列的模型试验给出了坝内涵管所受竖向荷载(包括竖向堆石压力和结构自重)、侧(横)向堆石压力和内水压力,以及主要工况的应力成果。同时对于不同荷载及其组合作用下的涵管工作特性及应力状态作了分析比较,探讨了它们的主要差异和相互关系,论述了地基模量变化对其上部结构应力的影响,并提出了改善涵管受力条件的途径和措施。