一种用于土工模型试验的多断层剪切波速测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于土工模型试验的多断层剪切波速测试系统，包括主控组件、信号发生及激励信道调度组件、弯曲元及支撑框架组件以及接收信道调度及数据采集组件，主控组件与信号发生及激励信道调度组件以及接收信道调度及数据采集组件电连接，信号发生及激励信道调度组件与弯曲元及支撑框架组件电连接，弯曲元及支撑框架组件与接收信道调度及数据采集组件电连接。效果：解决了模型桩贯入等室内土工模型试验中剪切波速难以精准量测的问题；实现对多断层剪切波速分布的精准量测，适用于地面土工模型试验及离心模型试验；可满足模型桩贯入试验等不同土工模型试验要求，可重复应用于不同试验场合，降低试验成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于土工模型试验的多断层剪切波速测试系统
本专利技术涉及土工模型试验
，具体涉及一种用于土工模型试验的多断层剪切波速测试系统。
技术介绍
土工模型试验技术是国内外岩土工程界公认的最有效的土力学及岩土工程研究手段之一；基于相似理论，依据原型几何及材料物理力学特征制备小尺度模型，针对模型施加精准可控的初始和边界条件，进而模拟固结、渗流、失稳破坏等各类物理过程以探究相应的岩土工程问题；与现场试验相比，土工模型试验具有成本低、可重复性强、边界条件清晰、测量数据丰富可靠等优点，在岩土工程领域应用广泛。按照所处试验环境的自重应力水平，土工模型试验可分为1g常重力场下的模型试验和Ng超重力场下的离心模型试验；1g常重力场下的模型试验在地面完成，而离心模型试验利用离心机所产生的离心力场来提高模型的体积力，模拟原型在自然重力场下的行为，通过控制离心加速度保证在原型与模型几何相似的前提下，保持原型与模型的力学特性相似、应力应变相同以及破坏机理相同等，达到在小尺度模型中再现原型的应力状态进而模拟各类土工构筑物工程特性的目的。r>剪切波速(Vs)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于土工模型试验的多断层剪切波速测试系统，其特征在于，包括主控组件(100)、信号发生及激励信道调度组件(200)、弯曲元及支撑框架组件(300)以及接收信道调度及数据采集组件(400)，所述主控组件(100)与所述信号发生及激励信道调度组件(200)以及所述接收信道调度及数据采集组件(400)电连接，所述信号发生及激励信道调度组件(200)与所述弯曲元及支撑框架组件(300)电连接，所述弯曲元及支撑框架组件(300)与所述接收信道调度及数据采集组件(400)电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于土工模型试验的多断层剪切波速测试系统，其特征在于，包括主控组件(100)、信号发生及激励信道调度组件(200)、弯曲元及支撑框架组件(300)以及接收信道调度及数据采集组件(400)，所述主控组件(100)与所述信号发生及激励信道调度组件(200)以及所述接收信道调度及数据采集组件(400)电连接，所述信号发生及激励信道调度组件(200)与所述弯曲元及支撑框架组件(300)电连接，所述弯曲元及支撑框架组件(300)与所述接收信道调度及数据采集组件(400)电连接。


2.根据权利要求1所述的一种用于土工模型试验的多断层剪切波速测试系统，其特征在于，所述主控组件(100)包括电脑终端(110)和主控板(120)，所述电脑终端(110)与所述主控板(120)电连接，所述主控组件(100)用于实现对激励信道、接收信道的控制及对数采系统的控制，所述主控板(120)为Arduino板。


3.根据权利要求2所述的一种用于土工模型试验的多断层剪切波速测试系统，其特征在于，所述信号发生及激励信道调度组件(200)包括信号发生器(210)、功率放大器(220)以及激励波信道调度电路板(230)，所述信号发生器(210)产生的连续输出的多组单脉冲电信号经所述功率放大器(220)适当放大后，接入所述激励波信道调度电路板(230)的输入端，所述激励波信道调度电路板(230)的输出信道与所述弯曲元及支撑框架组件(300)的各发射器(301)相连，通过控制所述激励波信道调度电路板(230)的输出信道的开合将激励波依次输入所述弯曲元及支撑框架组件(300)的各发射器(301)，实现在同一时刻仅有一个发射器(301)振动。


4.根据权利要求3所述的一种用于土工模型试验的多断层剪切波速测试系统，其特征在于，所述弯曲元及支撑框架组件(300)包括发射器(301)、接收器(302)及支撑框架，所述支撑框架包括第一层支撑梁、第二层支撑梁、第三层支撑梁、第一支撑柱(310)、第二支撑柱(311)以及第三支撑柱(312)，所述第一层支撑梁、所述第二层支撑梁以及所述第三层支撑梁自上而下间隔水平布置，所述第一层支撑梁、所述第二层支撑梁以及所述第三层支撑梁均分别由四根弧形支撑梁组成，每层的两组弧形支撑梁上设置有所述发射器(301)，每层的另外两组弧形支撑梁上设置有所述接收器(302)；所述第一层支撑梁与所述第二层支撑梁通过四个所述第一支撑柱(310)连接，所述第二层支撑梁与所述第三层支撑梁通过四个所述第二支撑柱(311)连接，所述第三层支撑梁下端设置有四个所述第三支撑柱(312)。


5.根据权利要求4所述的一种用于土工模型试验的多断层剪切波速测试系统，其特征在于，所述第一层支撑梁包括两组第一发射支撑梁(313)和两组第一接收支撑梁(314)，两组所述第一发射支撑梁(313)相邻设置，两组所述第一接收支撑梁(314)相邻设置，所述第一发射支撑梁(313)上设置有所述发射器(301)，所述第一接收支撑梁(314)上设置有所述接收器(302)；所述第二层支撑梁包括两组第二发射支撑梁(315)和两组第二接收支撑梁(316)，两组所述第二发射支撑梁(315)相邻设置，两组所述第二接收支撑梁(316)相邻设置，所述第二发射支撑梁(315)上设置有所述发射器(301)，所述第二接收支撑梁(316)上设置有所述接收器(302)；所述第三层支撑梁包括两...

【专利技术属性】
技术研发人员：张紫涛，王幼行，张雪东，韩婧怡，伍玉鑫，胡晶，李兆锋，梁建辉，陈斌祥，梁美玲，赵俊康，魏立峰，吴楠，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11