模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验系统、方法

文档序号:25998247发布日期:2021-07-23 21:13阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验系统,其特征在于,包括:

用于放置滑坡桩结构体系的模型系统;

用于根据风雨需求向滑坡桩结构体系施加风雨氛围的风雨模拟系统;所述风雨模拟系统包括模拟控制器、风模拟机构和雨模拟机构,所述模拟控制器分别与所述风模拟机构、所述雨模拟机构连接,所述风模拟机构施加与风雨需求相匹配的载荷于桩结构,所述雨模拟机构施加与风雨需求相匹配的降雨于滑坡桩结构体系;

用于获取滑坡桩结构体系变形及破坏过程的图像的图像系统;

用于获取滑坡桩结构体系的桩结构的位移数据的位移机构;

用于获取滑坡桩结构体系的滑坡体的滑坡参数的滑坡传感器;以及,

用于采集位移数据和滑坡参数的数据采集系统;所述数据采集系统分别与所述位移机构、所述滑坡传感器连接。

2.如权利要求1所述的模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验系统,其特征在于:

所述风模拟机构包括可伸缩支撑架、可变角度固定架、启动器和传力杆;

所述启动器和所述传力杆均安装于所述可变角度固定架,所述可变角度固定架安装于所述可伸缩支撑架,以实现所述传力杆与桩结构相对应并施加与风雨需求相匹配的载荷于桩结构;所述可伸缩支撑架安装于所述模型系统。

3.如权利要求1所述的模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验系统,其特征在于:

所述位移机构包括位移传感器、可伸缩支撑架和可变角度固定架;

所述位移传感器安装于所述可变角度固定架,所述可变角度固定架安装于所述可伸缩支撑架,以实现所述位移传感器与桩结构相对应;所述可伸缩支撑架安装于所述模型系统。

4.如权利要求1所述的模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验系统,其特征在于:

所述雨模拟机构包括降雨喷头、喷头支架、喷水泵和水管;所述喷头支架安装于所述模型系统,所述降雨喷头安装于所述喷头支架,所述降雨喷头通过所述水管、所述喷水泵与水源连通。

5.如权利要求1所述的模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验系统,其特征在于:

所述数据采集系统分别与所述图像系统、所述风雨模拟系统连接。

6.如权利要求1-5任意一项所述的模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验系统,其特征在于:

所述模型系统包括由下而上依次设置的下部支架、模型箱和用于支撑所述雨模拟机构的降雨支架;

所述模型箱为透明模型箱,其用于放置滑坡桩结构体系,所述透明模型箱对应滑坡桩结构体系设有泄水口;

所述下部支架设有与泄水口连通的泄水槽。

7.如权利要求6所述的模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验系统,其特征在于:

所述降雨支架的外周侧设有围设有挡雨层;所述挡雨层的下方设有接雨槽,以承接于所述挡雨层滑落的雨;所述接雨槽与所述泄水槽连通。

8.如权利要求6所述的模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验系统,其特征在于:

所述泄水槽设有过滤器,使得所述泄水槽的水经所述过滤器过滤后形成所述雨模拟机构的水源。

9.一种模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验方法,其适用于如权利要求1-8任意一项所述的模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验系统,其特征在于,包括步骤:

s1,将实际地形地貌和桩结构通过等比例缩尺构建的滑坡桩结构体系放置于模型系统;其中,滑坡传感器设置于滑坡桩结构体系的滑坡体;所述位移机构沿滑坡桩结构体系的坡向方向与桩结构相对应;

s2,模拟控制器获取风雨需求,所述模拟控制器根据风雨需求选择性地控制风模拟机构施加与风雨需求相匹配的载荷于桩结构、雨模拟机构施加与风雨需求相匹配的降雨于滑坡桩结构体系;

s3,图像系统获取滑坡桩结构体系变形及破坏过程的图像;

s4,数据采集系统采取所述位移机构获得的位移数据、所述滑坡传感器获得的滑坡参数。

10.如权利要求9所述的模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验方法,其特征在于,步骤s4之后还包括:

当所述位移数据超出预设位移数据和/或所述滑坡参数超出预设滑坡参数时,执行步骤:

s5,标记对应时刻获取的图像。


技术总结
本发明公开了模拟风雨气候滑坡桩结构体系变形及破坏试验系统及方法,其系统包括:模型系统;风雨模拟系统;风雨模拟系统包括模拟控制器、风模拟机构和雨模拟机构,模拟控制器分别与风模拟机构、雨模拟机构连接,风模拟机构施加与风雨需求相匹配的载荷于桩结构,雨模拟机构施加与风雨需求相匹配的降雨于滑坡桩结构体系;图像系统;位移机构;滑坡传感器;以及,数据采集系统;数据采集系统分别与位移机构、滑坡传感器连接。本发明实现多方位和多种信息探测,在时间尺度和空间尺度上更准确的把握滑坡桩结构体系变形失稳破坏演化规律,对于研究滑坡桩结构体系的特征,揭示桩结构的成灾模式及机理具有非常重要的理论意义和实际价值。

技术研发人员:周永强;盛谦;付晓东;张振平;杜文杰
受保护的技术使用者:中国科学院武汉岩土力学研究所
技术研发日:2021.03.02
技术公布日:2021.07.23
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