用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统及其制作方法技术方案

技术编号:24405526 阅读:51 留言:0更新日期:2020-06-06 06:59
本发明专利技术公开了一种用于隧道‑滑坡体系的振动台试验系统及其制作方法,试验系统包括U型钢板、有机玻璃板及钢板制成顶面敞开的可视化模型箱,箱内右侧壁设置聚苯乙烯泡沫板,箱内填筑围岩材料并修筑坡体,坡体下设置滑带,围岩材料内部水平埋设两个立体交叉的隧道模型,隧道模型周围布设若干加速度传感器和动态应变片,坡体坡面上、滑带上下两侧及围岩材料内布设若干加速度传感器和动态土压力计。本发明专利技术提供的振动台试验系统可全方位动态监测隧道‑滑坡体系中隧道衬砌、隧道整体及周边围岩的动力响应情况及应变响应变化,掌握不同工况下隧道衬砌及周边围岩的动力响应情况,不仅节约成本,而且对隧道及边坡的动力响应情况能进行同阶段监测与分析。

Shaking table test system for tunnel landslide system and its fabrication method

【技术实现步骤摘要】
用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统及其制作方法
本专利技术属于振动台试验手段
,尤其涉及一种用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统及其制作方法。
技术介绍
随着我国高速铁路在西部地区的大规模建设,因西部地区地形的特殊性,隧道在线路中所占的比例越来越高,洞口隧道在滑坡作用下产生的病害也越来越严重。但我国目前在隧道-洞口滑坡体系中还没有可供参考的受力变形模式,特别是对于隧道-滑坡体系的研究更是一片空白。在地震荷载作用下,隧道结构同一时刻往往受到入射、反射、绕射等多种地震波的激振,相互之间影响较大,由于围岩之间的相互影响,交叉段容易成为整条隧道最为薄弱的区段。另外,洞口隧道在滑坡与地震荷载共同作用下,可能会导致非常严重的后果发生。在我国断裂发育、地震活跃的地质背景下,隧道-滑坡的抗震问题日益突出,因此深入研究不同地震激励作用下隧道-滑坡的动力响应特性,对于正确指导震区隧道的设计、施工和运营维护具有重要的现实意义。在已有隧道动力响应研究成果中,研究手段主要为理论分析和数值模拟,虽然数值模拟可以对隧道的动力响应分析,但其模型建立复杂且无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统,其特征在于,包括可视化模型箱,所述可视化模型箱的框架由U型钢板制成,所述框架的前后侧面为U型钢板制成的网格状,并在前后侧面的网格状U型钢板上固定有机玻璃板,所述框架的左右侧面及底面固定钢板,且左侧钢板低于框架高度,框架的顶面敞开,所述框架的右侧面钢板内侧设置聚苯乙烯泡沫板;所述可视化模型箱内填筑有围岩材料,并在可视化模型箱内左侧修筑坡体,所述坡体下设置模拟滑坡的滑带;所述可视化模型箱内的围岩材料中水平埋设两个立体交叉放置的隧道模型,所述隧道模型周围布设有若干加速度传感器和若干动态应变片,所述坡体坡面上、滑带上下两侧及围岩材料内布设有若干加速度传感器和...

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统,其特征在于,包括可视化模型箱,所述可视化模型箱的框架由U型钢板制成,所述框架的前后侧面为U型钢板制成的网格状,并在前后侧面的网格状U型钢板上固定有机玻璃板,所述框架的左右侧面及底面固定钢板,且左侧钢板低于框架高度,框架的顶面敞开,所述框架的右侧面钢板内侧设置聚苯乙烯泡沫板;所述可视化模型箱内填筑有围岩材料,并在可视化模型箱内左侧修筑坡体,所述坡体下设置模拟滑坡的滑带;所述可视化模型箱内的围岩材料中水平埋设两个立体交叉放置的隧道模型,所述隧道模型周围布设有若干加速度传感器和若干动态应变片,所述坡体坡面上、滑带上下两侧及围岩材料内布设有若干加速度传感器和动态土压力计。


2.如权利要求1所述的用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统,其特征在于,所述可视化模型箱中两隧道模型的交叉角度为0-90°。


3.如权利要求2所述的用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统,其特征在于,所述可视化模型箱中的一个隧道模型前后横穿围岩材料放置,且前后横穿放置的隧道模型的两端洞口位于围岩材料的边界处,并在两端洞口处设置聚苯乙烯泡沫板;所述可视化模型箱中的另一个隧道模型立体交叉埋设于前后横穿放置的隧道模型的上方,并且上方隧道模型的一端洞口穿出所述坡体,另一端洞口置于围岩材料内部且朝向可视化模型箱右侧的聚苯乙烯泡沫板。


4.如权利要求3所述的用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统,其特征在于,所述可视化模型箱中两个隧道模型正交放置,且前后横穿放置的隧道模型与可视化模型箱的前后侧面垂直。


5.如权利要求1-4任一项所述的用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统,其特征在于,所述隧道模型交叉段截面的拱顶和仰拱处布设加速度传感器,且以所述拱顶和仰拱为中心在两侧沿轴向以一定间距布设加速度传感器;所述隧道模型交叉段的中线上沿竖向方向布设若干加速度传感器;所述前后横穿放置的隧道模型的拱腰两外侧一定距离处布设与坡体竖向方向一致的一排加速度传感器和一排动态土压力计;所述隧道模型交叉段中心断面的环向及轴向布设若干动态应变片;所述隧道模型交叉段中心断面两侧以一定...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴红刚雷浩庞伟军杨昊天牌立芳董占林
申请(专利权)人:中铁西北科学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:甘肃;62

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