[发明专利]一种研究挤压边墙破碎机理的组合模具

说明书

本发明公开了一种用于研究挤压边墙破碎机理的组合模具，包括相对设置的第一石膏层和第二石膏层，第一石膏层与第二石膏层间夹有面板层，面板层与第一石膏层呈角度设置，且面板层的一个侧面与第一石膏层贴合，面板层的另一侧面固接有多个挤压边墙，挤压边墙与第二石膏层间填充有垫料层，垫料层与面板层平行。本发明用于研究挤压边墙破碎机理的组合模具，能够用于研究挤压边墙在复杂载荷下的破碎机理。

技术领域

本发明属于水利装置技术领域，涉及一种用于研究挤压边墙破碎机理的组合模具，具体为一种用于研究高面板堆石坝挤压边墙在复杂荷载作用下破碎机理的组合模具。

背景技术

随着挤压边墙施工技术及施工设备的不断完善，国内外在高面板堆石坝工程中的应用也越来越广泛，同时也有大批学者对挤压边墙做过大量的研究。认真阅读并分析了大量前人有关于挤压边墙的研究，总结起来归纳为以下几个方面：(1)研究了有无挤压边墙时对面板应力应变的影响以及面板裂缝成因分析。在该类研究中，多用有限元模拟软件结合某实际工程进行分析，由于挤压边墙结构尺寸相对面板及垫层料来说很小，因此将“台阶状”的挤压边墙数值概化成“条带状”，进而分析面板堆石坝在有无挤压边墙时的应力应变和最大沉降等。这不能真实的反映挤压边墙对面板的应力应变以及面板裂缝的作用，从而对仿真结果造成了一定的误差。(2)先对坝体做整体分析，此时网格较粗糙，计算成功后，再利用子模型分析方法，从全局模型中选取一块出来，施加边界位移以及荷载，真实模拟挤压边墙的形状。通过该方法研究不简化边墙的情况下，边墙是否是直接影响面板开裂的主要因素之一。(3)研究了挤压边墙施工技术在实际工程中的应用与改进。

从以上三大部分的研究中可以看出，关于挤压边墙本身的破碎问题研究几乎没有。任智锋等对挤压边墙的作用机理进行了分析，定性分析认为：由于挤压边墙混凝土材料为低强度、低弹模的干贫混凝土，因此在大坝运行期间在上游水压力等荷载作用下，挤压边墙会被逐渐被压碎，最终成为垫层料的一部分，但这种定性的推测还有待于进一步的试验研究与论证；程琳在进行气温变化和挤压边墙约束对公伯峡面板坝面板开裂的影响分析时，将挤压边墙按完全压碎并将其视为与垫层料同质化的非线性弹性材料，但该文最后又推测，实际情况中挤压边墙有可能并不会完全被压碎，并有可能存在挤压边墙对面板的局部强约束，为此，还进行了面板应力对于挤压边墙切向劲度参数的敏感性分析；程金标利用大型三轴仪试验的方法，研究了挤压边墙在顺坡向荷载和法向荷载作用下的破碎机理以及起裂位置等。但在实际工程中，边墙不可能只受单一方向荷载的作用，而是顺坡向和法向荷载同时作用下发生破碎。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于研究挤压边墙破碎机理的组合模具，能够用于研究挤压边墙在复杂载荷下的破碎机理。

本发明所采用的技术方案是，一种用于研究挤压边墙破碎机理的组合模具，包括相对设置的第一石膏层和第二石膏层，第一石膏层与第二石膏层间夹有面板层，面板层与第一石膏层呈角度设置，且面板层的一个侧面与第一石膏层贴合，面板层的另一侧面固接有多个挤压边墙，挤压边墙与第二石膏层间填充有垫料层，垫料层与面板层平行。

本发明第一种技术方案的特点还在于：

每个挤压边墙的截面均呈梯形，挤压边墙的第一侧边与第二侧边的夹角均为97°，每个挤压边墙第二侧边与第三侧边的夹角均为83°，每个挤压边墙第三侧边与第四侧边的夹角均为36°，每个挤压边墙的第三侧边均与面板层贴合。

每个挤压边墙的截面均呈三角形，每个挤压边墙的第一侧边与第二侧边之间的夹角为83°，每个挤压边墙的第二侧边与第三侧边的夹角为36°；每个挤压边墙的第三侧边与面板层贴合。

本发明的有益效果是：

本发明用于研究挤压边墙破碎机理的组合模具，能够用于研究挤压边墙在复杂载荷下的破碎机理。

附图说明

图1是本发明一种用于研究挤压边墙破碎机理的组合模具的结构示意图；