模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统及试验方法技术方案

技术编号:26649628 阅读:51 留言:0更新日期:2020-12-09 00:33
本发明专利技术公开了一种模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统及试验方法,可视化试验系统包括CT扫描系统、振动试验系统、液压动力系统、图像采集系统和数字控制系统;CT扫描系统包括铁垫,铁垫上对称且相向设置有两个竖直机架,两个竖直机架的内侧面分别滑动连接有面阵探测器和X射线发射机;振动试验系统包括试验模型箱、边坡模型和振动台;振动台安装在铁垫上方,试验模型箱置于振动台上,边坡模型位于试验模型箱内;液压动力系统与振动台连接;铁垫的两侧对称设有图像采集系统;数字控制系统与液压动力系统通讯连接,控制液压动力系统的动力输出。本发明专利技术的试验系统及试验方法可以模拟边坡动态失稳的全过程,获取动态扰动过程中边坡内部高清CT图像。

【技术实现步骤摘要】
模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统及试验方法
本专利技术涉及环境地质工程和岩土工程
,尤其涉及模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统及试验方法。
技术介绍
我国多山地、多地震的地理、地质条件不可避免地带来了大量和地震作用有关的边坡问题。随着国民经济的持续发展和基础设施的逐渐完善,大型水利水电工程、高速公路铁路、露天采场等建在强震区,对天然斜坡以及工程斜坡提出了更高的要求;尤其是西部地区活动构造发育、地震频发,地震的发生不仅会造成大量的人员伤亡和财产损失,同时也诱发大量的次生地质灾害。就2008年汶川地震而言,据不完全统计,诱发了大量的滑坡、泥石流等灾害,达到1万多处,给国家和人民造成严重损失。振动荷载是工程中难以消除的一种外部应力源,振动荷载的产生来源主要是地震和爆破,露天矿开采过程中远场爆破应力波的影响也可等效为地震波。在振动荷载作用下,边坡所处环境发生变化,导致内部岩体结构面压力出现增减特征,甚至出现张开滑移、抗滑力陡降现象,同时也将影响组成单元的裂纹闭合和扩展等机制。这些无法用传统连续介质力学理论解释和分析的新特征科学现象,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统,其特征在于:包括CT扫描系统、振动试验系统、液压动力系统、图像采集系统和数字控制系统;/n所述CT扫描系统包括竖直机架(1)、面阵探测器(2)、X射线发射机(3)、转台(4)和铁垫(5),所述铁垫(5)上对称且相向设置有两个竖直机架(1),其中一个竖直机架(1)的内侧面滑动连接有面阵探测器(2),另外一个竖直机架(1)的内侧面滑动连接有X射线发射机(3);所述转台(4)安装在所述铁垫(5)上,且位于两个所述竖直机架(1)之间;/n所述振动试验系统包括试验模型箱(6)、边坡模型(7)和振动台(8);所述振动台(8)安装在所述转台(4)上,所述试验模型箱(...

【技术特征摘要】
1.模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统,其特征在于:包括CT扫描系统、振动试验系统、液压动力系统、图像采集系统和数字控制系统;
所述CT扫描系统包括竖直机架(1)、面阵探测器(2)、X射线发射机(3)、转台(4)和铁垫(5),所述铁垫(5)上对称且相向设置有两个竖直机架(1),其中一个竖直机架(1)的内侧面滑动连接有面阵探测器(2),另外一个竖直机架(1)的内侧面滑动连接有X射线发射机(3);所述转台(4)安装在所述铁垫(5)上,且位于两个所述竖直机架(1)之间;
所述振动试验系统包括试验模型箱(6)、边坡模型(7)和振动台(8);所述振动台(8)安装在所述转台(4)上,所述试验模型箱(6)置于所述振动台(8)上,所述边坡模型(7)位于所述试验模型箱(6)内;
所述液压动力系统与所述振动台(8)连接,为所述振动台(8)提供振动所需的动力;
所述铁垫(5)的两侧对称设有图像采集系统,实时采集试验模型箱(6)内的图像;所述数字控制系统与所述液压动力系统通讯连接,控制所述液压动力系统的动力输出。


2.根据权利要求1所述的模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统,其特征在于:每个所述竖直机架(1)的内侧均安装有传动轨道槽(101),所述面阵探测器(2)和X射线发射机(3)分别安装在与其对应的传动轨道槽(101)上;每个所述竖直机架(1)的侧面均等间距的设有若干吊装孔(102)。
所述X射线发射机(3)的中心位置处设有X射线发射孔(301)。


3.根据权利要求1所述的模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统,其特征在于:所述转台(4)包括转台上部(401)、转台下部(402)和连接件(403),所述转台下部(402)固定安装在所述铁垫(5)上,所述转台上部(401)通过所述连接件(403)与所述转台下部(402)转动连接。


4.根据权利要求3所述的模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统,其特征在于:所述振动台(8)包括振动台面(801)、铰接头(802)、振动缸活塞(803)、振动缸(804)、振动缸盖(805)和振动台底座(806),所述振动台底座(806)安装在所述转台上部(401)的上表面,所述振动台底座(806)上通过铰接头(802)活动连接有多个振动缸(804),每个所述振动缸(804)的端部均设有振动缸盖(805);
所述振动缸活塞(803)位于所述振动缸(804)内,其端部贯穿所述振动缸盖(805),且多个所述振动缸活塞(803)的端部通过铰接头(802)活动连接有振动台面(801)。


5.根据权利要求4所述的模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统,其特征在于:所述液压动力系统包括连接油管(9)、拖链(10)、导槽(11)、油源(12)、电...

【专利技术属性】
技术研发人员:王宇高少华孙涛李长洪
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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