[发明专利]滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置及方法有效
申请号: | 201910758328.2 | 申请日: | 2019-08-16 |
公开(公告)号: | CN110579327B | 公开(公告)日: | 2021-02-26 |
发明(设计)人: | 王平义;田野;王梅力;韩林峰;李健 | 申请(专利权)人: | 重庆交通大学 |
主分类号: | G01M7/08 | 分类号: | G01M7/08 |
代理公司: | 重庆缙云专利代理事务所(特殊普通合伙) 50237 | 代理人: | 王翔 |
地址: | 402247 重*** | 国省代码: | 重庆;50 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 滑坡 涌浪 桥墩 冲击 模拟 实验 装置 方法 | ||
本发明公开了滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置及方法,涉及桥墩波压力冲击模拟实验技术领域。滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置包括水槽、桥墩、滑槽、侧桥、高速摄像机、压力传感器和波高传感器,水槽内壁上设有岸坡,岸坡上固定有桥墩和滑槽,桥墩与滑槽之间设有侧桥。所述桥墩上设有若干压力传感器,压力传感器通过多功能信号采集仪将采集信息发送至PC终端。所述侧桥上设置有波高传感器和高速摄像机,波高传感器检测涌浪波高,高速摄像机拍摄涌浪在桥墩上的爬高和波浪的变化情况。本发明能够通过改变桥墩的位置,准确地模拟现实中滑坡发生的地理环境和距离,同时更加灵活地模拟现实中各种形状桥墩所受滑坡冲击压力的异同。
技术领域
本发明涉及桥墩波压力冲击模拟实验技术领域,具体是滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置及方法。
背景技术
滑坡涌浪作为库岸滑坡的主要次生灾害,它的波前间断性使其具有很强的破坏力。当滑坡、崩塌体失稳入水后将激起巨大的涌浪,并产生极大的横向流速,不仅能够推翻或击沉水中船只造成人员伤亡,还会给库区码头、岸标、整治建筑物、库岸及沿岸居民生命财产安全带来严重威胁,而落入水中的土石还会堵塞河道、恶化航道水流条件。对于三峡库区而言,大型的滑坡滑入水中必将给桥梁、坝体、码头等带来安全隐患。随着水利工程的兴建,库岸边坡的安全稳定问题越来越受到重视,水工建筑物的修建必然会改变其周边土体的应力场和地质条件,岩土体容易因此发生变形及破坏。同时,水流的存在也在浸润着现有滑坡体、崩塌体及松动体,并对其产生浮托力,水位的反复升降也使岩土体更容易失稳,从而影响建筑物的稳定性。
为了减少各种不稳定的滑坡滑落对建筑物的产生灾害影响,进行滑坡涌浪对建筑物结构作用影响研究势在必行。现已有不少关于滑坡涌浪对建筑物作用的研究,但关于滑坡涌浪对桥墩的研究还寥寥无几,一旦发生滑坡,激起的巨大涌浪可能对桥墩造成严重破坏,导致倾覆、冲毁等恶性后果。
因此,亟需研发出一种滑坡涌浪对桥墩冲击的实验装置及方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置及方法。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的,滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置,包括水槽、桥墩、滑槽、侧桥、压力传感器和波高传感器。
所述水槽为水平放置的矩形槽,该矩形槽沿其长度方向的两侧壁上均设置有岸坡。两个所述岸坡上均固定有桥墩,两个桥墩上端点的连线与水槽的长度方向垂直。
每个所述桥墩上均匀设置有若干压力传感器,每个压力传感器均通过多功能信号采集仪将采集信息发送至PC终端。
一个所述岸坡上设置有滑槽,滑槽靠近水槽的端部。
所述水槽内设置有侧桥,侧桥位于桥墩与滑槽之间,两个桥墩到侧桥的距离相等,该距离为10cm~20cm。
两个所述桥墩底端与滑槽的滑坡点的连线分别为L1和L2,L1与侧桥交叉处记为A,L2与侧桥交叉处记为B。两个所述波高传感器分别安装在A和B处。
两个所述波高传感器将采集信息发送至UBL-2超声波浪/水位采集分析仪,UBL-2超声波浪/水位采集分析仪将处理后的数据发送至PC终端。
每个所述波高传感器的旁边均设置有高速摄像机,高速摄像机正对待拍摄的桥墩。
进一步,所述桥墩从墩底至墩顶布置有若干测孔,相邻的两个测孔之间的距离为2cm~5cm。所述测孔在桥墩面向滑槽的一侧,测孔孔径与压力传感器的口径相匹配。若干所述压力传感器安装在若干测孔内。
进一步,所述滑槽包括墩柱Ⅰ、墩柱Ⅱ、滑杆和滑板,两根墩柱Ⅰ和两根墩柱Ⅱ均竖直固定在岸坡上。两根所述墩柱Ⅰ上端点的连线与水槽的长度方向平行,两根墩柱Ⅱ上端点的连线与水槽的长度方向平行,两根墩柱Ⅰ和两根墩柱Ⅱ的上端点的连线成矩形状。
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