[发明专利]碎屑流模型试验方法

摘要

本发明公开了一种碎屑流模型试验方法，用于进行碎屑流模型试验，涉及土木工程岩土技术领域。该碎屑流模型试验方法包括，准备步骤：翻板将碎屑流滑槽分隔为堆放区域和滑落区域，堆放区域放置有碎屑流模型。试验步骤：开启土工离心机，土工离心机带动碎屑流滑槽装置及碎屑流模型旋转，使土工离心机加速旋转至离心加速度为ng，则碎屑流模型产生的应力σ_m与碎屑流原型的自重应力σ_p相同，通过控制组件控制其中一个协调运动组件运动，使堆放区域的碎屑流模型滑落。拍照记录步骤：相机组件对碎屑流模型滑落过程进行即时拍照。本发明克服常规土工物理模型试验不能重现原型重力场的局限，突破碎屑流规模尺寸效应限制，提供了一种新的试验思路。

主权项

1.一种碎屑流模型试验方法，使用碎屑流模型对碎屑流原型进行模拟试验，其特征在于，所述碎屑流模型试验方法使用碎屑流模型试验系统进行试验；所述碎屑流模型试验系统包括土工离心机、相机组件以及碎屑流滑槽装置，所述碎屑流滑槽装置固定设置于所述土工离心机吊篮中，所述碎屑流滑槽装置包括滑槽机构和翻板控制机构，所述滑槽机构包括至少一个碎屑流滑槽，所述翻板控制机构包括控制组件和至少一个协调运动组件，每个所述协调运动组件包括旋转轴、翻板以及控制板，所述翻板和所述控制板一一对应的固定设置于所述旋转轴，所述旋转轴可转动的设置于所述滑槽机构；所述碎屑流模型试验方法包括：准备步骤：所述翻板将所述碎屑流滑槽分隔为堆放区域和滑落区域，所述堆放区域内放置有碎屑流模型；试验步骤：开启土工离心机，所述土工离心机带动所述碎屑流滑槽装置及所述碎屑流模型加速旋转，并使所述土工离心机加速旋转至离心加速度为ng，使得所述碎屑流模型在离心加速度场中所产生的自重应力σm与所述碎屑流原型的自重应力σp相同，通过所述控制组件控制其中一个所述协调运动组件中的所述控制板、所述旋转轴以及所述翻板绕所述旋转轴的轴线同步转动，所述堆放区域的所述碎屑流模型滑落；拍照记录步骤：相机组件对所述碎屑流滑槽中的所述碎屑流模型滑落过程进行即时拍照；其中：σm为碎屑流模型的自重应力，σp为碎屑流原型的自重应力，n为碎屑流原型与缩小后的碎屑流模型的几何尺寸比，g为重力加速度；所述控制组件包括多个控制件，所述控制件的数量与所述控制板的数量相同；所述旋转轴包括控制端、翻板端以及位于所述控制端和所述翻板端之间的中间段，每个所述旋转轴的所述控制端固定设置有一个所述控制板，所述翻板端固定设置有一个所述翻板，全部所述旋转轴依次套设，且相邻两个所述旋转轴中，外层的所述旋转轴套设于内层的所述旋转轴的中间段；所述控制件与所述控制板一一对应，所述翻板与所述碎屑流滑槽一一对应，所述控制件控制所述协调运动组件转动。