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原文传递滑坡模型试验系统

专利名称：	滑坡模型试验系统
摘要：	本发明涉及一种滑坡模型试验系统，包括滑坡模型箱，滑坡模型箱内设有作为试验对象的模型坡体，模型坡体上设有加载机构；加载机构包括置于模型坡体的上表面和滑坡模型箱的上盖板之间的柔性气囊，柔性气囊连接供压单元以通过所述供压单元改变柔性气囊的内部压力并通过柔性气囊的膨胀向模型坡体施加试验所需载荷；模型坡体内埋设有若干侧斜仪。本发明通过压力调节可大幅增加可模拟滑坡的坡高范围，并通过柔性气囊的结构方式实现对模型坡体载荷的柔性加载，当模型坡体失稳变形时，柔性气囊会实时地产生相应的变形，确保施加给模型坡体顶面的荷载值恒定不变，从而更真实有效地模拟重力荷载作用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	长江师范学院
发明人：	文桃;汤小林;董和平;周自强;张建文;刘语诗;白双莱;谭玉璇;唐帅
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910704458.8
公开号：	CN110244026A
代理机构：	重庆博凯知识产权代理有限公司
代理人：	李海华
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	408100 重庆市涪陵区聚贤大道16号
主权项：	1.滑坡模型试验系统，包括滑坡模型箱，所述滑坡模型箱内设有模型坡体，所述模型坡体上设有加载机构；其特征在于：所述加载机构包括置于模型坡体的上表面和滑坡模型箱的上盖板之间的柔性气囊，所述柔性气囊连接供压单元以通过柔性气囊的膨胀向模型坡体施加试验所需载荷；所述模型坡体内埋设有若干侧斜仪。 2.根据权利要求1所述滑坡模型试验系统，其特征在于：所述柔性气囊与模型坡体之间设有一层圆砾层；所述圆砾层由若干粒径2mm的砾石在模型坡体的上表面铺设而成，铺设厚度3～5cm。 3.根据权利要求1所述滑坡模型试验系统，其特征在于：还包括用于限制柔性气囊周向膨胀的竖向挡板以将柔性气囊膨胀时施加的载荷限制在模型坡体上表面的设计加载区域内，所述竖向挡板连接于滑坡模型箱，竖向挡板的下沿延伸至模型坡体的上表面。 4.根据权利要求3所述滑坡模型试验系统，其特征在于：所述模型坡体堆砌在滑坡模型箱的底板上，所述模型坡体的一个侧面放坡为自由的斜坡面，所述模型坡体的其它侧面与滑坡模型箱的侧板相贴以便受限而堆砌成型并使模型坡体的垂直于斜坡面的截面呈直角梯形；所述竖向挡板沿斜坡面的上沿设置且斜坡面的上沿与竖向挡板之间具有水平间距；所述柔性气囊收缩在模型坡体的上表面、滑坡模型箱的侧板、上盖板以及竖向挡板所围设而成的空间内以便膨胀时对模型坡体加载；所述柔性气囊的制造外形尺寸大于所述空间以避免在膨胀加载的过程中其自身同时也在发生弹性变形而影响加载精度。 5.根据权利要求3所述滑坡模型试验系统，其特征在于：所述竖向挡板包括重叠设置的第一竖板和第二竖板，第一竖板与滑坡模型箱固定连接，第二竖板相对第一竖板可竖向滑动连接以可随模型坡体上表面的下沉而向下滑动从而保证其下沿能始终延伸至模型坡体的上表面；所述第一竖板位于朝向柔性气囊的一侧，第二竖板位于远离柔性气囊的一侧，还包括可向第二竖板施加向下作用力的驱动单元以使第二竖板随模型坡体上表面下沉而向下滑动的机构动作更加可靠。 6.根据权利要求4所述滑坡模型试验系统，其特征在于：所述滑坡模型箱内设有水作用模拟单元，所述水作用模拟单元包括设于模型坡体的侧面与滑坡模型箱的侧板之间的渗流箱，所述渗流箱的形状与模型坡体的侧面相对应，渗流箱朝向模型坡体一侧的板面上开设有若干渗水孔；渗流箱与模型坡体之间还夹设有石笼布水层，所述石笼布水层的形状也与模型坡体的侧面相对应并覆盖所有渗水孔；所述模型坡体内埋设有若干孔隙水压传感器。 7.根据权利要求6所述滑坡模型试验系统，其特征在于：所述石笼布水层包括钢丝网笼，所述钢丝网笼的孔径为0.8～1.3mm，内部填充满粒径为1.5～3mm的砾石，总厚度4～8cm；所述渗流箱位于模型坡体的斜坡面相对侧；所述渗流箱与滑坡模型箱为一体结构，渗流箱朝向模型坡体一侧的板面形成为滑坡模型箱对应侧的侧板；所述渗流箱连接位于滑坡模型箱外的储水箱，储水箱连接所述供压单元。 8.根据权利要求6所述滑坡模型试验系统，其特征在于：所述滑坡模型箱内还设有冻融模拟单元，所述冻融模拟单元包括与斜坡面相对应且铺埋于斜坡面下的冷凝管网，所述冷凝管网通过其用于冷媒循环的出口和入口与滑坡模型箱外的热交换设备主体相连；斜坡面下埋设有若干温度传感器。 9.根据权利要求4所述滑坡模型试验系统，其特征在于：所述滑坡模型箱的侧板为透明材质制成，滑坡模型箱外设有朝向斜坡面的变形记录仪以用于记录斜坡面表面的位置变化；所述斜坡面的表面设有标记点或标记线以便变形记录仪的捕捉。 10.根据权利要求1-9任一项所述滑坡模型试验系统，其特征在于：所述滑坡模型箱为中空的矩形箱体，所述供压单元位于滑坡模型箱外，通过管路与柔性气囊相连；所述供压单元为空压机，空压机连接气压控制器，气压控制器连接柔性气囊。
所属类别：	发明专利