[發(fā)明專利]一種結(jié)構(gòu)面控制邊坡楔形塊體失穩(wěn)滑動物理模型試驗平臺及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810514918.6
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108956939B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙天龍;李玉橋;王俊杰;劉云飛;付長靜
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶交通大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

1.一種結(jié)構(gòu)面控制邊坡楔形塊體失穩(wěn)滑動物理模型試驗平臺，其特征在于：包括翼板(1)、傾斜臺(2)、傾斜臺頂桿(6)、底板(7)和旋轉(zhuǎn)軸(9)；

所述底板(7)和傾斜臺(2)整體均為板狀結(jié)構(gòu)；所述底板(7)的上表面具有兩個傾斜臺安裝塊(701)；所述旋轉(zhuǎn)軸(9)轉(zhuǎn)動設(shè)置于兩個傾斜臺安裝塊(701)之間；所述傾斜臺(2)的一側(cè)端面與旋轉(zhuǎn)軸(9)連接；所述傾斜臺(2)的板面上設(shè)置有轉(zhuǎn)向軌(201)；所述轉(zhuǎn)向軌(201)為設(shè)置在底板(7)的板面上的弧形槽孔；所述弧形槽孔貫穿傾斜臺(2)的上下板面；

所述底板(7)的上表面布置有絲桿(8)；所述絲桿(8)包括絲桿螺桿(801)和絲桿螺母(802)；所述絲桿螺桿(801)的一端設(shè)置有搖手(803)；所述傾斜臺頂桿(6)一端與傾斜臺(2)下表面鉸接，另一端與絲桿螺母(802)鉸接；工作時，驅(qū)動搖手(803)旋轉(zhuǎn)，絲桿螺母(802)沿絲桿螺桿(801)移動，進而帶動傾斜臺頂桿(6)移動，實現(xiàn)調(diào)節(jié)傾斜臺(2)傾角的作用；

所述翼板(1)包括兩塊可各自圍繞翼板開合軸(102)轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)面板(101)；所述翼板開合軸(102)一端設(shè)置有翼板旋轉(zhuǎn)軸(5)，另一端設(shè)置有固定銷桿(4)；所述翼板(1)與傾斜臺(2)通過翼板旋轉(zhuǎn)軸(5)連接；所述固定銷桿(4)穿過轉(zhuǎn)向軌(201)后旋入螺母；工作時，所述翼板(1)可繞翼板旋轉(zhuǎn)軸(5)進行旋轉(zhuǎn)，固定銷桿(4)可在轉(zhuǎn)向軌(201)中移動；旋至試驗所需翼板轉(zhuǎn)角后，通過擰緊固定銷桿螺母進行固定；

所述兩塊結(jié)構(gòu)面板(101)的下表面均設(shè)置有可調(diào)節(jié)拉桿(103)和翼板頂桿(104)；所述翼板頂桿(104)一端與結(jié)構(gòu)面板(101)下表面鉸接；所述可調(diào)節(jié)拉桿(103)一端與結(jié)構(gòu)面板(101)下表面鉸接，另一端與翼板頂桿(104)的桿體鉸接；工作時，兩塊結(jié)構(gòu)面板(101)繞翼板開合軸(102)旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)拉桿(103)和翼板頂桿(104)，翼板頂桿(104)遠離結(jié)構(gòu)面板(101)的一端與傾斜臺(2)上表面接觸，使結(jié)構(gòu)面板(101)固定在工作位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)面控制邊坡楔形塊體失穩(wěn)滑動物理模型試驗平臺，其特征在于：所述底板(7)的下表面設(shè)置有若干個可調(diào)節(jié)地腳(702)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)面控制邊坡楔形塊體失穩(wěn)滑動物理模型試驗平臺，其特征在于：所述傾斜臺(2)上表面在轉(zhuǎn)向軌(201)位置處設(shè)置有轉(zhuǎn)角標尺(202)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)面控制邊坡楔形塊體失穩(wěn)滑動物理模型試驗平臺，其特征在于：所述傾斜臺安裝塊(701)位置處設(shè)置傾角標尺(703)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)面控制邊坡楔形塊體失穩(wěn)滑動物理模型試驗平臺，其特征在于：所述翼板頂桿(104)遠離結(jié)構(gòu)面板(101)的一端設(shè)置有腳墊。

6.一種關(guān)于權(quán)利要求1所述結(jié)構(gòu)面控制邊坡楔形塊體失穩(wěn)滑動物理模型試驗平臺的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將傾斜臺(2)的傾角調(diào)至0°，將翼板(1)的轉(zhuǎn)角及結(jié)構(gòu)面板(101)的傾角調(diào)整至試驗所需的角度并固定；

2)選擇結(jié)構(gòu)面夾層相似材料，將其均勻平整的鋪設(shè)于兩塊結(jié)構(gòu)面板(101)上表面；

3)將試驗所用預(yù)制楔形試塊置于鋪設(shè)的夾層材料上部，靜置待結(jié)構(gòu)面材料固結(jié)；

4)轉(zhuǎn)動搖手(803)，直至楔形試塊失穩(wěn)滑動；立刻停止轉(zhuǎn)動搖手(803)，并記錄傾斜臺(2)的傾角，同時使用攝像機記錄試塊失穩(wěn)滑動過程；

5)重復(fù)步驟1)～3)，在結(jié)構(gòu)面板(101)端面使用擋板對試塊進行遮擋；在失穩(wěn)滑動臨界傾角的基礎(chǔ)上旋轉(zhuǎn)搖手，以等角度差增加傾斜臺(2)的試驗傾角，抽掉擋板后使用攝像機對滑體位移過程進行記錄，并繪制位移過程曲線；

6)改變翼板(1)的轉(zhuǎn)角及結(jié)構(gòu)面板(101)的傾角，得到不同主控結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀條件下楔形塊體的臨界失穩(wěn)傾角及位移過程曲線。

7.一種關(guān)于權(quán)利要求6所述結(jié)構(gòu)面控制邊坡楔形塊體失穩(wěn)滑動物理模型試驗平臺的使用方法，其特征在于：預(yù)制楔形試塊選擇質(zhì)量比66:10:10:14的重晶石粉、石英砂、石膏和水制成。

8.一種關(guān)于權(quán)利要求6所述結(jié)構(gòu)面控制邊坡楔形塊體失穩(wěn)滑動物理模型試驗平臺的使用方法，其特征在于：步驟2)中，結(jié)構(gòu)面夾層相似材料選擇質(zhì)量比10:7:3的混合砂、黏土、滑石粉配制。