[发明专利]土工离心模型中连续可调梯形或锥形不均匀沉降控制设备

权利要求书

1.一种土工离心模型中连续可调梯形或锥形不均匀沉降控制设备，包括模型箱（1），其特征在于，在模型箱（1）的底部设置有高度相等且长度均等于模型箱（1）内长的左侧钢板平台（3）、右侧钢板平台（4）和边缘钢板平台（5），其中，边缘钢板平台（5）位于左侧钢板平台（3）的左侧或者右侧钢板平台（4）的右侧，左侧钢板平台（3）的顶面向右延伸并在最右侧上宽下窄形成左侧钢板平台倒角（31），右侧钢板平台（4）的顶面向左延伸并在最左侧上宽下窄形成右侧钢板平台倒角（41），两处延伸相隔一定距离以模拟不均匀沉降范围，且与模型箱（1）底部之间形成一个空腔，在该空腔内安装有一个微型伺服升降电机（6），微型伺服升降电机（6）采用梯形螺纹丝杆（61）为升降轴，梯形螺纹丝杆（61）的上方焊接一个钢板形成移动支撑平台（62），在移动支撑平台（62）下方放置一个实时记录不同时刻位移的激光位移传感器（10），在移动支撑平台（62）上方放置多个长度等于模型箱（1）内长的钢板条（8），分为左侧钢板条组与右侧钢板条组，初始阶段此钢板条（8）的上表面与左侧钢板平台（3）、右侧钢板平台（4）和边缘钢板平台（5）上表面都处于同一水平面，左侧钢板条组最左侧钢板条（8）的左侧边和右侧钢板条组最右侧钢板条（8）的右侧边均上宽下窄形成倒角，左侧钢板条组最左侧钢板条（8）的倒角最上端与左侧钢板平台倒角（31）的最上端之间、右侧钢板条组最右侧钢板条（8）的倒角最上端与右侧钢板平台倒角（41）的最上端之间以及每个钢板条组内相邻的钢板条（8）之间，均以小型合页（7）无缝连接，在左右两组钢板条共同边界处的两钢板条（8）之间无缝接触，但不连接，并在其上方放置遮挡薄钢板条（9），在模型箱（1）内位于左侧钢板平台（3）、右侧钢板平台（4）、边缘钢板平台（5）、钢板条（8）和遮挡薄钢板条（9）的上方布设土质边坡模型（2）。

2.根据权利要求1所述土工离心模型中连续可调梯形或锥形不均匀沉降控制设备，其特征在于，所述左侧钢板平台（3）、右侧钢板平台（4）和边缘钢板平台（5）均有两只钢板脚，边缘钢板平台（5）为“n”型结构，在左侧钢板平台（3）的顶面和右侧钢板平台（4）的顶面之间形成上窄下阔的用于放置钢板条（8）的空间，钢板条（8）的厚度等于左侧钢板平台（3）和右侧钢板平台（4）的顶面厚度。

3.根据权利要求1所述土工离心模型中连续可调梯形或锥形不均匀沉降控制设备，其特征在于，所述微型伺服升降电机（6）通过具有自锁功能的梯形螺纹丝杆（61）连接移动支撑平台（62），所述移动支撑平台（62）是不均匀变形的其中一个约束，微型伺服升降电机（6）通过离心机滑环与控制室的PC机连接，通过PC机上的控制软件系统能实时精确调控电机的开始、暂停和升降速率。

4.根据权利要求1所述土工离心模型中连续可调梯形或锥形不均匀沉降控制设备，其特征在于，所述移动支撑平台（62）上表面与钢板条（8）下表面无缝紧密接触但不连接。

5.根据权利要求1所述土工离心模型中连续可调梯形或锥形不均匀沉降控制设备，其特征在于，所述钢板条（8）有4个，左侧钢板条组与右侧钢板条组各有2个，由此进行梯形不均匀沉降控制。

6.根据权利要求1所述土工离心模型中连续可调梯形或锥形不均匀沉降控制设备，其特征在于，所述钢板条（8）有2个，左侧钢板条组与右侧钢板条组各有1个，由此进行锥形不均匀沉降控制。