土工离心模型试验

土工离心模型能够模拟和原型同样的应力水平,故可用来研究原型的性状,在国内外已引起了广泛的重视,1982年,南京水利科学研究所进行了首次土工离心模型试验——在华东水利学院的光弹离心机上进行了某铁路路堤的岸坡稳定试验。现将试验设备及试验情况简介如下。     

土工离心模型试验

土工离心模型试验早在30年代美、苏两国已有萌芽,到70年代有了相当的发展,其原因是与大型或新型岩土工程(包括军事工程),如高土石坝、海洋采油平台、大规模港湾工程及地下工程的出现,以及量测技术高度发展,为高速运转的模型(如60m/s)的微小变化(如位移0.1mm)的量测提供了可行技术等有关。目前国内土工离心模型试验专门人才尚少。南京水利科学研究所对此项工作进行了探索,曾与有关单位协作,采用国内材料器件,因陋就简地设计研制出有关设备,在1982年进行了首次土工离心模型试验。     

土工离心模型试验及其发展

土工离心模型试验是三十年代发展起来的一门试验技术,但直到六十年代才得到较快的发展,它对改进土工建筑物的设计和发展土力学理论有很大的意义。土力学是一门正在发展、理论还不够成熟的学科,因此,在设计土工建筑物时,往往靠半经验、半理论的方法,借用已有工程的经验进行类比,其中常包含一     

土工离心模型试验数据采集系统

一、前言土工离心模型试验是将模型置于高重力场中,观测土工结构模型的性态。其用途通常为:(1)了解拟建或已建工程在各种载荷条件作用下的性态。即利用离心模型试验的结果通过模型律来预测原型相应的反应;(2)验证土工数学模型。土工离心模型试验是将土体和工程结构模型置于仿真的原体应力场的作用下进行观测,类似于原型观测,故可验证相应的数值计算结果;(3)了解工程体系的未知性态或破坏机理。这是某种     

土工离心模型试验研究的进展与思考

本文简要介绍了土工离心模型试验从提出概念到今天在试验设备、模型制作、量测仪器、相似比研究、数据采集、应用领域等几个方面的发展历程,并结合笔者参加离心模型试验的亲身体会,对离心模型试验今后的研究工作和方向,提出了自己的看法。     

土工离心模型试验大流量供水系统设计研究

当前的土工离心模型试验的几种供水方式存在流量小、不稳定、测不准、造价高等问题,针对这些问题,研发了一套离心机大流量供水及控制系统。系统主要包括：上层供水系统、下层储水和供水系统、排水系统以及流量量测控制系统。系统采用环形水箱作为二级储水、供水箱,利用离心机旋转产生的巨大离心力驱动水流向模型试验箱内供水,同时采用离心实验专用孔隙水压力传感器来辅助监测流量,通过计算机控制布置在重力场与低离心力侧的电控阀门来实现流量的分级控制。该系统当前管路在50g离心力场下持续供水最大流量可达8 L/s, 100g离心力场下理论最大供水流量可达100 L/s,结合不同的模型试验箱布置,系统可开展降雨、库水位变动导致的滑坡、溃坝、枢纽泄洪消能等需水离心模型试验研究。     

土工离心模型试验技术的一些进展

对近年来在土工离心模型试验技术方面取得的一些进展加以概括和总结 ,包括模型材料的选择、离心模型试验误差分析、数据采集系统的研制、动态模拟技术、动力土工离心模型试验等方面。另外 ,还就其应用方面的一些进展作了简单的评述     

几种土工问题的离心模型试验

本文报导了四种不同类型的土工离心模型试验,包括填土自重固结沉降、软土中孔隙压力消散、土坡稳定和地基稳定。试验的模型土层和边界都较简单,便于和理论计算结果相比较,但是试验方法和装置同样可用于较复杂的土层和边界情况,做土层或土坡的模型试验,研究应力-应变性状或破坏机理。     

南科院土工离心模型试验技术考察团访美

为确定在我国建置大型土工离心机的必要性和可行性以及考察美国大学和一些土工试验研究机关的设备与科研动向,以作为今后我国开展有关高土石坝、大型港湾码头、近海采油平台、重型电厂地基(如核电站)设计施工的参考,由黄文熙,朱维新、陈川、谢道铨、陈绪禄五同志组团,于今年四、五月间在美国进行了为期五周的考察。访问了13个单位,其中包括加州大学、科罗拉多,密执安等六所大学及其分校,以及宇航局研究中     

土工离心模型试验技术的一些进展

对近年来在土工离心模型试验技术方面取得的一些进展加以概括和总结,包括模型材料的选择，离心模型试验误差分析，数据采集系统的研制，动态模型技术，动力土工离心模型试验等方面，另外，还就其应用方面的一些进展作卫简单的评述。     

土工离心模型试验发展概况及其相似条件

关于土工问题一般是从现场取样,室内试验,确定土壤特性,作为理论分析的依据。但由于简化假定总不能符合所有实际情况,有时甚至导致错误的结论。所以,在建造一个重要土工建筑物以前,进行野外原型试验,以取得可靠数据是合适的。然而这种试验所需的经费多、时间长,控制试验条件也     

土工离心模型试验位移测量中的图像校正

在拍摄角度不佳或成像元件存在缺陷的情况下,试验模型在图像中的位置会产生倾斜失真或者畸变误差,从而影响摄影位移测量的精度。为了降低图像失真以及畸变对测量的影响,根据透视原理,对物像二维坐标关系进行了推导,同时引入图像畸变误差,建立了一种图像校正方法。通过对标准网格进行摄影测量,标定了数码相机的内参数,验证了校正方法可以达到2‰的测量精度。并将校正方法应用于离心模型试验的图像校正和位移测量,结果表明校正后的坐标误差在1 mm以内,对本次位移测量的影响<5%。     

无纺土工织物加固堤坝的离心模型试验

无纺土工织物加固堤坝的离心模型试验中,采用倾斜模型和对模型施加垂直荷载.试验结果表明:增加无纺土工织物的加筋长度能够加强堤坝的稳定.假设圆弧滑动面的稳定分析说明了与离心模型试验很好的一致性.     

岱黄公路软土地基土工离心模型试验

岱黄公路的地基有一部分地段为淤泥、淤泥质粘土的软土地基。软土层的厚度为8m。软基上的路堤填土为7m。采用袋装砂井对软土层进行处理以保证在路堤填筑施工中的稳定和加速地基排水固结,缩短沉降时间。利用土工离心模型试验研究施工过程中和竣工后的稳定和沉降。试验是在Φ6m的离心机上完成的。装有软土地基模型的模型箱被安装在一个流线形的转斗中。采用一套特制的光学观测系统,闭路电视,录相设备及传感器记录和采集试验数据。试验表明,软土地基在未经处理时的临界填土高度为4m,经过砂井处理后,在适当的填土速率下,填土高度为7m时是稳定的。离心模型试验所测得的沉降和现场观测所得结果基本相符。     

土工离心模型试验在高土石坝中的应用

结合铜街子水电站和瀑布沟水电站的土工离心模型试验，介绍了试验中模型土料的选取、模型试验断面的选择、混凝土防渗墙模型材料的研究、水位骤降和蓄水情况的模拟，以及自动数据采集系统和自动图像必析系统等技术问题。     

土工离心模型试验基本原理及其若干基本模拟技术研究

本文从半无限地基自重应力模拟和基本控制方程、能量方程相似以及量纲分析等方面论证了离心模拟的相似性,并对离心模拟的固有误差问题作了深入系统的分析。同时,本文还详细叙述了可供实际应用的若干基本模拟技术.     

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。     

三维摄影测量技术在土工离心模型试验中的应用

在土工离心模型试验中,需要对试验模型进行变形监测。传统的测量手段有位移传感器测量及激光传感器测量两种。应用位移传感器进行测量时,需要严格控制其与模型表面的接触;而激光传感器只能测一个点或者一条线上各点的位移,测量范围有限。本文介绍了应用三维摄影测量技术进行变形监测的原理,并将该技术应用于具体的土工离心模型试验中,监测大坝模型在试验过程中的变形。通过三维摄影测量技术所得的结果同激光传感器所得的结果进行对照分析,验证了该技术的合理性及准确性。试验结果说明可以将该技术应用于土工离心模型试验中。     

加筋土挡墙离心模型试验研究

针对建造在软土和刚性地基上的加筋土挡墙,分别采用分块面板和整体面板对它们的工作机理进行了离心模型试验研究.研究表明:①正常工作状态时加筋土挡墙面板的侧向位移相对较小,安全性高;②建造在软弱地基上的加筋土挡墙变形要大于建造在坚硬土层上的加筋土挡墙,采用分块面板加筋土挡墙变形要大于整体面板加筋土挡墙;③沿筋带水平或垂直方向上,筋带应变均呈现"中间大,两端小"的分布特点.