[發(fā)明專利]側(cè)向非均勻加載條件下降雨邊坡模型實(shí)驗(yàn)裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710107663.7
• 申請(qǐng)日: 2017-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN106706886B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王治軍;潘俊義;朱橋川;蘇健;周鵬;劉加文;楊鵬;趙勝杰;李榮建;張真
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安長(zhǎng)慶科技工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 鮑燕平

1.一種側(cè)向非均勻加載條件下降雨邊坡模型實(shí)驗(yàn)裝置，包括模型箱(1)，模型箱(1)是由側(cè)板(22)、正面板(11)、擋板(19)和背面板(21)首尾相接圍繞成的立方箱體，模型箱(1)的底部是底板(24)，頂部敞口，其特征在于：還包括降雨模擬系統(tǒng)和側(cè)向非均勻加載系統(tǒng)，降雨模擬系統(tǒng)安裝在模型箱(1)的頂部，側(cè)向非均勻加載系統(tǒng)由位于模型箱(1)外的液壓設(shè)備(5)、油缸支座(6)以及位于模型箱(1)內(nèi)的壓板(2)組成，液壓設(shè)備(5)通過壓力膠管(35)與油缸支座(6)連接，油缸支座(6)安裝在側(cè)板(22)的外壁上，油缸支座(6)上的活塞(37)穿過側(cè)板(22)伸入模型箱(1)內(nèi)與壓板(2)的上端鉸接，壓板(2)的下端與連桿支座(4)鉸接，連桿支座(4)安裝在側(cè)板(22)的下端，連桿支座(4)和活塞(37)均與壓板(2)的同一面鉸接并牽拉壓板(2)，使壓板(2)面向擋板(19)呈傾斜狀置于模型箱(1)內(nèi)，壓板(2)與擋板(19)相對(duì)的一面均勻間隔固定有多個(gè)電阻式微型土壓力計(jì)(20)，電阻式微型土壓力計(jì)(20)連接著電阻應(yīng)變測(cè)試儀(23)；所述底板(24)上焊接著立方形的金屬框架(12)，側(cè)板(22)、正面板(11)、擋板(19)和背面板(21)固定貼合在金屬框架(12)的四個(gè)面，四個(gè)板與金屬框架(12)之間的縫隙采用密封膠填充，正面板(11)和背面板(21)之間設(shè)有豎向支撐(7)，豎向支撐(7)焊接在金屬框架(12)上，所述正面板(11)采用鋼化玻璃制成，在正面板(11)上設(shè)有坐標(biāo)網(wǎng)格(13)；所述降雨模擬系統(tǒng)包括槽鋼(15)、降雨支架(16)、供水管路(18)、水箱(40)、電磁管路開關(guān)(41)、穩(wěn)壓器(42)、水表(43)以及電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(44)；槽鋼(15)通過螺栓固定扣在金屬框架(12)的頂部，降雨支架(16)焊接在槽鋼(15)的背面，供水管路(18)固定設(shè)置在降雨支架(16)頂部，供水管路(18)上等間距開設(shè)有若干個(gè)噴孔(38)，供水管路(18)的末端連接著水泵(39)，水泵(39)伸入水箱(40)內(nèi)，電磁管路開關(guān)(41)、穩(wěn)壓器(42)、水表(43)以及電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(44)依次串接在供水管路(18)上，電磁管路開關(guān)(41)設(shè)在靠近水泵(39)一端；所述液壓設(shè)備(5)包括油箱(28)和安裝在油缸支座(6)上的油缸(36)，油缸(36)通過壓力膠管(35)連接著方向控制閥(34)，方向控制閥(34)和油箱(28)之間設(shè)有兩條管線，分別是進(jìn)油管線(14)和回油管線(17)，進(jìn)油管線(14)上依次串接著粗濾油器(26)、油泵(27)、單向閥(30)、壓力表(33)，粗濾油器(26)安裝在油箱(28)的出口，單向閥(30)安裝在油泵(27)出口，油泵(27)還連接著電動(dòng)機(jī)(29)，回油管線(17)上串接著濾油器(31)，濾油器(31)的入口與進(jìn)油管線(14)之間連接有溢流閥(32)。

2.如權(quán)利要求1所述的側(cè)向非均勻加載條件下降雨邊坡模型實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述降雨支架(16)是由多根豎直方鋼和多根水平方鋼通過螺栓連接組成，其中豎直方鋼成對(duì)且垂直焊接在槽鋼(15)的背面，且每一根豎直方鋼沿其長(zhǎng)度方向開設(shè)有多個(gè)小孔，水平方鋼插接在每一對(duì)豎直方鋼上的小孔內(nèi)，供水管路(18)固定在水平方鋼上。

3.如權(quán)利要求1所述的側(cè)向非均勻加載條件下降雨邊坡模型實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述模型箱(1)的底板(24)上安裝有萬向輪(8)，底板(24)上還開設(shè)有排水孔(25)，排水孔(25)連接有排水管，排水管內(nèi)安裝濾網(wǎng)(9)，排水管的末端安裝排水開關(guān)(10)。

4.如權(quán)利要求1所述的側(cè)向非均勻加載條件下降雨邊坡模型實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述壓板(2)與側(cè)板(22)、正面板(11)和背面板(21)接觸處均設(shè)有密封圈(3)。

5.一種側(cè)向非均勻加載條件下降雨邊坡模型實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于：首先將邊坡模型(45)置于模型箱(1)內(nèi)，開啟電磁管路開關(guān)(41)，通過電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(44)調(diào)節(jié)控制降雨量，開設(shè)降雨試驗(yàn)；然后開啟電動(dòng)機(jī)(29)，通過壓板(2)對(duì)邊坡模型(45)進(jìn)行側(cè)向非均勻加載，電阻式微型土壓力計(jì)(20)采集壓力并將壓力數(shù)據(jù)傳輸給電阻應(yīng)變測(cè)試儀(23)，降雨試驗(yàn)結(jié)束，關(guān)閉電磁管路開關(guān)(41)；最后打開排水開關(guān)(10)，排出模型箱(1)內(nèi)的積水。