The invention discloses a simulation with test device and method of slope dynamic response to the test device, including normal loading device, the tangential shear box, loading device, measuring device, hydraulic device and numerical control device, the normal and tangential loading device comprises a loading device respectively to cylinder, normal load sensor and tangential cylinder, tangential load sensor; the shear box comprises an upper box and lower box shear shear, the shear box can only vertical movement, the shear box can only occur horizontal movement; the measuring device including vertical deformation sensor and tangential deformation sensor. The invention can direct shear test system of rock mass with different size and shape of the overlying and underlying model model applied to load and tangential load to simulate the bedding slope dynamic response in the earthquake and blasting loads so as to meet the different needs of.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩体动力学室内试验领域,具体涉及一种模拟顺向边坡动力反应的试验装置及方法。
技术介绍
边坡是地壳表面具有侧向临空面的地质体,由坡顶、坡面、坡脚及其下部一定深度内的坡体组成。边坡按地层岩性分为岩质边坡、土质边坡和岩土混合边坡。其中,岩质边坡按岩层结构分为层状结构边坡、块状结构边坡和网状结构边坡;层状结构边坡按岩层倾向与坡向的关系又可分为顺向边坡、反向边坡、切向边坡和直立边坡。顺向边坡的岩层倾向与坡向相同,其稳定性问题是工程地质学和岩土力学领域的经典问题之一。荷载分为静荷载和动荷载。顺向边坡所受的动荷载包括地震荷载、爆破荷载和机械振动荷载等。顺向边坡在动荷载作用下的反应问题已成为工程地质学、岩土力学、地震工程学和爆破工程学的热点问题之一。常规研究手段包括原位测试、室内振动台试验和数值模拟等;其中,振动台试验存在建模较难、试验周期较长、经济成本较高和边界效应等问题,且国内振动台实验室相对较少,开展试验多有不便。岩体直接剪切试验是认识岩体剪切行为的室内试验方法之一,该试验依托岩体直接剪切试验系统完成,包括法向加载装置和切向加载装置分别对样品施加法向荷载和切向荷载,测量装置获取荷载参数和变形参数并实时反馈给数控装置以调控试验等关键步骤。本方法通过制作不同尺寸和形状的上覆模型和下伏模型以模拟顺向边坡,凭借岩体直接剪切试验系统对上覆模型和下伏模型施加法向荷载和切向荷载以模拟顺向边坡在地震和爆破等荷载作用下的动力反应。该方法具有建模方便、试验周期短和经济成本低的特点;且国内岩体直接剪切试验系统相对较多,利于开展试验,对于评价顺向边坡工程动态稳定性具有重要的 ...
【技术保护点】
一种模拟顺向边坡动力反应的试验方法,其特征在于,通过岩体直接剪切试验系统对顺向边坡的动力反应进行模拟,具体包括如下步骤:S1、通过制作不同尺寸和形状的上覆模型(1)和下伏模型(2)以模拟顺向边坡;S2、通过所述岩体直接剪切试验系统对所述上覆模型(1)和下伏模型(2)施加法向荷载和切向荷载以模拟动力反应。
【技术特征摘要】
1.一种模拟顺向边坡动力反应的试验方法,其特征在于,通过岩体直接剪切试验系统对顺向边坡的动力反应进行模拟,具体包括如下步骤:S1、通过制作不同尺寸和形状的上覆模型(1)和下伏模型(2)以模拟顺向边坡;S2、通过所述岩体直接剪切试验系统对所述上覆模型(1)和下伏模型(2)施加法向荷载和切向荷载以模拟动力反应。2.如权利要求1所述的一种模拟顺向边坡动力反应的试验方法,其特征在于,根据试验目的,当模拟顺向边坡在爆破荷载作用下的动力反应时,所述上覆模型(1)和下伏模型(2)的接触面与水平面平行,所述上覆模型(1)位于所述剪切下盒(10)内部,所述下伏模型(2)位于所述剪切上盒(9)内部;所述上覆模型(1)和下伏模型(2)的水平投影长度与宽度分别等于所述剪切下盒(10)内部和剪切上盒(9)内部的水平投影长度与宽度;所述上覆模型(1)和下伏模型(2)的高度之和大于所述剪切上盒(9)内部和剪切下盒(10)内部的高度之和。3.如权利要求1所述的一种模拟顺向边坡动力反应的试验方法,其特征在于,根据试验目的,当模拟顺向边坡在地震荷载作用下的动力反应时,所述上覆模型(1)和下伏模型(2)的接触面与水平面形成夹角,所述上覆模型(1)位于所述剪切上盒(9)内部,所述下伏模型(2)位于所述剪切下盒(10)内部;所述上覆模型(1)的水平投影长度与宽度分别小于和等于所述剪切上盒(9)内部的水平投影长度与宽度,所述下伏模型(2)的水平投影长度与宽度均等于所述剪切下盒(10)内部的水平投影长度与宽度。4.如权利要求1所述的一种模拟顺向边坡动力反应的试验方法,其特征在于,根据试验要求,通过所述法向加载装置、液压装置(3)和数控装置(4)对所述上覆模型(1)和下伏模型(2)施加法向荷载至预设值并保持恒定,通过所述切向加载装置、液压装置(3)和数控装置(4)对所述上覆模型(1)和下伏模型(2)施加预设切向荷载。5.如权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑博文,祁生文,郭松峰,黄晓林,詹志发,邹宇,马东辉,
申请(专利权)人:中国科学院地质与地球物理研究所,
类型:发明
国别省市:北京;11
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