[發明專利]滑坡模型試驗用裝置

有效

• 申請號: 201610322714.3
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN105738598B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 劉吉夫;石瑤;鄧志飛;邢穎;高慧;郭蘭蘭
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京尚德技研知識產權代理事務所(普通合伙)11378
• 代理人: 嚴勇剛,陳曉平

技術領域

本發明涉及滑坡物理模型技術領域，特別是一種用于滑坡土工模型試驗的裝置。

背景技術

對山體滑坡機理的研究工作中，使用的方法主要可歸結為：現場勘察與試驗、現場監測、理論分析與數值計算，以及物理模型試驗等方法。由于滑坡形成機理的復雜性，使得采用物理模型試驗已成為再現滑坡發生的重要研究手段之一。

滑坡物理模型試驗屬于地質力學模型試驗范疇，其理論源自于結構模型試驗。滑坡模型試驗是地質力學模型試驗中針對滑坡這一特定研究對象的試驗技術，其發展經歷了框架式模型試驗、底面摩擦模型試驗、現場三維及足尺模型試驗、滲水力模型試驗、土工離心模型試驗等試驗階段，目前國內外常用的地質力學模型試驗多數是框架式模型試驗和離心模型試驗兩種形式。

離心模型試驗由于其利用土工離心機高速旋轉產生的離心力模擬重力，在Ng條件下，能夠使得小尺寸離心模型的應力、應變與原型相同或相似，因此在滑坡研究中得到廣泛應用，現在在離心模型試驗中通過振動臺、降水裝置模擬地震、下雨的情況已有大量文獻進行了披露，例如中國專利CN204108697U公開的一種用于土工離心模型試驗的降雨裝置、CN104391103A公開的用于離心模型的降雨模擬方法及其裝置；但如何在離心模型試驗中模擬臺風、龍卷風等極端氣流情況，從而研究其對滑坡的影響則還未有相關研究。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種滑坡模型試驗用裝置，以減少或避免前面所提到的問題。

為解決上述技術問題，本發明提出了一種滑坡模型試驗用裝置，其設置于放置土工模型的模型箱上，其包括設置于所述土工模型斜坡上方的氣流發生器，所述氣流發生器為錐筒結構，其下方設置有至少一個切向進氣口，上方設置有一個出氣口，所述氣流發生器通過一個第一連接桿和一個第二連接桿與所述模型箱連接，所述第一連接桿頂部設置有一個位于所述模型箱頂部的收風口，所述第二連接桿頂部設置有一個位于所述模型箱頂部的出風口，所述收風口與所述出風口均為喇叭狀結構，所述收風口通過管道與所述切向進氣口連接，所述出風口通過管道與所述出氣口連接。

優選地，所述出氣口設置有電磁閥。

優選地，所述收風口設置有電磁閥。

優選地，所述切向進氣口與所述氣流發生器底邊的距離不小于所述氣流發生器的高度的1/8。

優選地，所述切向進氣口與所述氣流發生器底邊具有一個角度為3-8度的傾斜角。

優選地，所述切向進氣口與所述氣流發生器內壁的與其平行的切線的距離為2-5mm。

本發明所提出的一種用于滑坡土工模型試驗的裝置，其可在土工模型外部產生氣流，從而可在離心模型試驗中模擬臺風、龍卷風等極端氣流情況對滑坡的影響。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。其中，

圖1顯示的是土工離心機的結構示意圖；

圖2顯示的是根據本發明的一個具體實施例的一種用于滑坡土工模型試驗的裝置的結構原理示意圖；

圖3顯示的是圖2中的氣流發生器的切向進氣口的截面示意圖；

圖4顯示的是圖2中的氣流發生器的剖面結構示意圖。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本發明的具體實施方式。其中，相同的部件采用相同的標號。

圖1顯示的土工離心機的結構示意圖；參見圖1所示，在離心模型試驗中，離心模型通常設置在一個模型箱中，該模型箱放置在土工離心機的吊籃1中，當所述土工離心機高速旋轉時，所述吊籃1中就會產生Ng的離心加速度，這時，小尺寸的離心模型即可獲得與原型相同或相似的應力、應變，也就可以實現對實際山體邊坡的滑坡研究。通常情況下，在研究滑坡時，土工離心機的離心加速度會在30g以上，甚至超過50g。因此，在模型箱外部會有高速氣流產生，但由于通常離心模型試驗中使用的模型箱均為開口式結構，因此在模型箱內，離心模型外部的氣流相對平穩，也就是離心模型外部的氣流相對靜止。