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一种土工离心机内组合材料管廊模型制作工艺制造技术

技术编号:26171804 阅读:38 留言:0更新日期:2020-10-31 13:45
本发明专利技术属于岩土工程实验技术领域,公开了一种土工离心机内组合材料管廊模型制作工艺,选用弹性模量大于实体管节所用混凝土的材料A制作为片体;选用弹性模量小于实体管节所用混凝土的材料B制作为主体;通过确定和修正主体和片体的尺寸,使主体与片体的对中性轴抗弯刚度之和等于缩尺管节的截面抗弯等效刚度;将片体贴合于与主体制作成缩尺管节;多个缩尺管节连接为模型管廊,并在缩尺管节的连接处安装橡胶垫。本发明专利技术通过刚度等效原理,所制作管廊模型的截面抗弯等效刚度与原型管廊的截面抗弯刚度之比为1/N

【技术实现步骤摘要】
一种土工离心机内组合材料管廊模型制作工艺
本专利技术属于岩土工程实验
,具体的说,是涉及一种在刚度等效的条件下管廊缩尺模型的制作方法,适合应用于离心机内狭小空间。
技术介绍
离心机模型试验的基本原理是将由原型结构或构件按一定比例制作成缩尺模型,置于由离心机主轴高速转动产生的高离心应力场中,加大缩尺模型受到的体力,使缩尺模型受到体力与面力扩大一定倍数,并表现出与原型结构或构件相似的变形过程。其中扩大倍数N与转速rpm的换算关系为:N=1.11×10-5×R×(rpm)2/g(1)式中:N——模型受力扩大倍数;R——土工离心机旋转半径(cm);rpm——土工离心机转速(r/min);g——重力加速度(m/s2)。表1土工离心机模型试验相似关系通过离心机对缩尺模型施加转速,使缩尺模型所受外力与实际情况等效。为了使缩尺模型应变状态与实际情况相似,需要保证缩尺模型与原型管廊/隧道抗弯刚度之比为1/n。但是,难以找到一种易于加工、具有一定强度且弹性模量与原型结构混凝土弹性模量完全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土工离心机内组合材料管廊模型制作工艺,该管廊模型由多个缩尺管节连接构成,其特征在于,所述缩尺管节按照如下步骤制作:/n(1)根据原型管廊的实体管节尺寸,得到实体管节的截面抗弯刚度,并得到所述缩尺管节的外框尺寸;/n(2)根据实体管节的截面抗弯刚度和模型受力扩大倍数,得到所述缩尺管节的截面抗弯等效刚度;/n(3)选用弹性模量大于所述实体管节所用混凝土的材料A,将材料A制作为长宽尺寸与所述缩尺管节上表面和/或下表面的长宽尺寸相同的一个或两个片体,通过修正所述片体的厚度,使所述片体的对中性轴抗弯刚度达到所述缩尺管节的截面抗弯等效刚度的80%至95%;/n(4)选用弹性模量小于所述实体管节所用...

【技术特征摘要】
1.一种土工离心机内组合材料管廊模型制作工艺,该管廊模型由多个缩尺管节连接构成,其特征在于,所述缩尺管节按照如下步骤制作:
(1)根据原型管廊的实体管节尺寸,得到实体管节的截面抗弯刚度,并得到所述缩尺管节的外框尺寸;
(2)根据实体管节的截面抗弯刚度和模型受力扩大倍数,得到所述缩尺管节的截面抗弯等效刚度;
(3)选用弹性模量大于所述实体管节所用混凝土的材料A,将材料A制作为长宽尺寸与所述缩尺管节上表面和/或下表面的长宽尺寸相同的一个或两个片体,通过修正所述片体的厚度,使所述片体的对中性轴抗弯刚度达到所述缩尺管节的截面抗弯等效刚度的80%至95%;
(4)选用弹性模量小于所述实体管节所用混凝土的材料B,将材料B制作为主体,所述主体的长宽尺寸与所述缩尺管节的外框长宽尺寸相同,所述主体的高度等于所述缩尺管节的外框高度与所述片体的厚度之差;
(5)通过修正所述主体的内框尺寸,使所述主体与所述片体的对中性轴抗弯刚度之和等于所述缩尺管节的截面抗弯等效刚度;
(6)将步骤(3)得到的所述片体与步骤(4)得到的所述主体上表面和/或下表面贴合固接,制作成所述缩尺管节。


2.根据权利要求1所述的一种土工离心机内组合材料管廊模型制作工艺,其特征在于,所述材料A为不锈钢、铁、锌、锡中的一种。

【专利技术属性】
技术研发人员:刁钰刘石郑刚
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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