CN104807746A - 可调节角度边坡试验台 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种可调节角度边坡试验台，主要由边坡模型、模型箱、施压板、水平加载设备和角度调节装置组成；边坡模型是一个带有多级台阶的模型实体，边坡模型被包封在模型箱中；施压板是由多块节板从上至下拼接而成垂直板，其前面紧贴在边坡模型的与台阶相反的另一侧的立面上；水平加载设备顶紧在施压板的背面；角度调节装置设在模型箱的底部。本发明实现自然或人为的动荷载作用模拟，可实现不同部位、不同高度荷载的施加。通过多节板可实现对高边坡不同部位施加作用力，并且可以模拟局部荷载集中。本试验装置结构简单，成本低廉，能够准确地对边坡模型施力进行动态数据和效果测定。

Description

可调节角度边坡试验台
技术领域
本发明为一种模型试验装置，具体是一种可对边坡施力的试验台。
背景技术
在各类自然灾害中，滑坡属于其中巨大的地质灾害，在我国，每年由于山体滑坡造成的损失非常巨大。造成山体滑坡灾难的原因，一是由降雨引起，另一是由地震引起，其根本的原因均是由于山体受到力的作用。对此，边坡稳定性的研究成为一个十分重要的课题。其中，针对不同土类、不同固土类型、不同坡度的边坡进行受力分析，是非常必要的，可以为提高边坡稳定性提供不可缺少的重要数据。当前，还没有一种简单实用的对边坡施力分析的试验装置。
发明内容
本发明公开一种针对边坡受力后的稳定性进行研究的试验装置，能对边坡稳定性进行有效的模拟和观测及分析。
本发明的技术方案为：
可调节角度边坡试验台，主要由边坡模型、模型箱、施压板、水平加载设备和角度调节装置组成；边坡模型是一个带有多级台阶的模型实体，边坡模型被包封在模型箱中；施压板是由多块节板从上至下拼接而成垂直板，其前面紧贴在边坡模型的与台阶相反的另一侧的立面上；水平加载设备顶紧在施压板的背面；角度调节装置设在模型箱的底部。
所述的模型箱是由前板、后板、侧板和底板构成的矩形盒体；侧板与边坡模型的台阶相对；前板和后板的大小相同，底板是一块长于前板和后板的延伸板。
前板为透明有机玻璃板，板上制有位移监测表格，板的一角上安有一量角器，量角器底边始终平行于大地。
所述的施压板的每一节板与相邻的节板之间由卯榫结构连接，节板用磁化的铁板制作。
所述的水平加载设备由立板、滑轨、滑块和加载千斤顶组成；立板固定在所述的模型箱的底板的延伸板上；滑轨与立板为一体，垂直设立在与施压板相对的方位；滑块套装在滑轨上，可沿滑轨上下滑动；加载千斤顶设在滑块上与施压板相对的位置。
所述的角度调节装置由底座和角度调节千斤顶组成；底座的一个端部为直角形的拐角，拐角顶端为一转轴，与所述的模型箱的底板枢轴连接；角度调节千斤顶放置在底座另一端上，顶在所述的模型箱的底板上。
在所述的施压板的第一块节板两侧各设有一个卡扣，在所述的模型箱的前板和后板的的顶部各设有一道与卡扣相匹配的卡槽，卡扣和卡槽组成的溜槽自锁装置使施压板只能向加载方向移动，加载试验后卸载时溜槽自锁装置会锁死以保证施压板不会倒落。
水平加载设备上也设有溜槽自锁装置；在滑块两侧各设有一个卡扣，在立板上各设有一道与卡扣相匹配的卡槽，卡扣和卡槽组成的溜槽自锁装置使滑块固定在滑轨的所需位置上不会掉落，可根据加载位置要求调节加载千斤顶的高度。
本试验台主要特点为：
1.实现自然或人为的动荷载作用模拟，该功能主要由水平加载设备和角度调节装置实现；
2.可实现不同部位、不同高度荷载的施加。通过多节板可实现对高边坡不同部位施加作用力，并且可以模拟局部荷载集中。
本试验装置结构简单，成本低廉，能够准确地对边坡模型施力进行动态数据和效果测定。
附图说明
图1是可调节角度边坡试验台的整体结构示意图；
图2是前板移开后的可调节角度边坡试验台的结构示意图；
图3是角度调节装置正面示意图；
图4是施压板与后板间连接方式实施例的示意图；
图5是水平加载设备的结构示意图；
图6是施压板结构示意图。
图中标记：
1.边坡模型，
2.模型箱，2-1.前板，2-2.后板，2-3.侧板，2-4.底板，
3.施压板，3-1节板，
4.水平加载设备，4-1.立板，4-2.滑轨，4-3.滑块，4-4.加载千斤顶，
5.角度调节装置，5-1.底座，5-2.转轴，5-3.角度调节千斤顶，
6.卡扣，
7.卡齿。
具体实施方式
下面参见图1-图6对本发明作详细说明：
图1、图2显示的是本发明的整体结构。本发明主要由边坡模型1、模型箱2、施压板3、水平加载设备4和角度调节装置5组成。边坡模型1是一个带有多级台阶的模型实体，边坡模型1被包封在模型箱2中。施压板3是由多块节板3-1从上至下拼接而成垂直板，其前面紧贴在边坡模型1的与台阶相反的另一侧的立面上。水平加载设备4顶紧在施压板3的背面。角度调节装置5设在模型箱2的底部。
所述的模型箱2是由前板2-1、后板2-2、侧板2-3和底板2-4构成的矩形盒体。前板2-1和后板2-2的大小相同，侧板2-3与边坡模型1的台阶相对。底板2-4是一块长于前板2-1和后板2-2的延伸板。前板2-1为透明有机玻璃板，板上制有位移监测表格，板的一角上安有一量角器，量角器不随前板2-1的转动而转动，底边始终平行于大地。试验人员可以在外部透过前板2-1看到里面边坡模型1的变形情况，通过位移监测表格与边坡边界的相对位置的变化观察到肉眼不易发现的边坡模型1边界细微的变化情况，并通过量角器可读出模型箱2旋转的角度。
所述的施压板3的具体结构见图6所示。每一节板3-1与相邻的节板3-1之间由卯榫结构连接。这样，施压板3可按需要拆分，根据水平加载所需的竖直长度调整节板3-1的数量组合。节板3-1用磁化的铁板制作，板间通过卯榫结构和磁力的共同作用可牢固贴合，当对施压板3施加水平方向力时，施压板3相当是一块刚性整板。
所述的水平加载设备4的结构见图5所示。它由立板4-1、滑轨4-2、滑块4-3和加载千斤顶4-4组成。立板4-1固定在所述的模型箱2的底板2-4的延伸板上。滑轨4-2与立板4-1为一体，垂直设立在与施压板3相对的方位。滑块4-3套装在滑轨4-2上，可沿滑轨4-2上下滑动。加载千斤顶4-4设在滑块4-3上与施压板3相对的位置。试验时通过加载千斤顶4-4向施压板3施加压力，通过模型箱2的前板2-1上的位移监测表格监测。
所述的角度调节装置5的结构见图3所示。它由底座5-1和角度调节千斤顶5-3组成。底座5-1的一个端部为直角形的拐角，拐角顶端为一转轴5-2，与所述的模型箱2的底板2-4枢轴连接。角度调节千斤顶5-3放置在底座5-1另一端上，顶在所述的模型箱2的底板2-4上。试验时通过角度调节千斤顶5-3施加向上的压力，通过模型箱2的前板2-1上的量角器监测。
为了使本试验台稳定地工作，本发明还设计了由卡扣和卡槽组成的溜槽自锁装置。见图4所示，在所述的施压板3的第一块节板3-1两侧各设有一个卡扣6，在所述的模型箱2的前板2-1和后板2-2的的顶部各设有一道与卡扣6相匹配的卡槽7，卡扣6和卡槽7组成的溜槽自锁装置使施压板3只能向加载方向移动，加载试验后卸载时溜槽自锁装置会锁死以保证施压板3不会倒落。同样，水平加载设备4上也设有溜槽自锁装置。在滑块4-3两侧各设有一个卡扣6，在立板4-1上各设有一道与卡扣6相匹配的卡槽7，卡扣6和卡槽7组成的溜槽自锁装置使滑块4-3固定在滑轨4-2的所需位置上不会掉落，则可根据加载位置要求调节加载千斤顶4-4的高度。

Claims (8)

1.可调节角度边坡试验台，其特征在于：主要由边坡模型、模型箱、施压板、水平加载设备和角度调节装置组成；边坡模型是一个带有多级台阶的模型实体，边坡模型被包封在模型箱中；施压板是由多块节板从上至下拼接而成垂直板，其前面紧贴在边坡模型的与台阶相反的另一侧的立面上；水平加载设备顶紧在施压板的背面；角度调节装置设在模型箱的底部。
2.根据权利要求1所述的可调节角度边坡试验台，其特征在于：所述的模型箱是由前板、后板、侧板和底板构成的矩形盒体；侧板与边坡模型的台阶相对；前板和后板的大小相同，底板是一块长于前板和后板的延伸板。
3.根据权利要求2所述的可调节角度边坡试验台，其特征在于：前板为透明有机玻璃板，板上制有位移监测表格，板的一角上安有一量角器，量角器底边始终平行于大地。
4.根据权利要求1所述的可调节角度边坡试验台，其特征在于：所述的施压板的每一节板与相邻的节板之间由卯榫结构连接，节板用磁化的铁板制作。
5.根据权利要求1或2所述的可调节角度边坡试验台，其特征在于：所述的水平加载设备由立板、滑轨、滑块和加载千斤顶组成；立板固定在所述的模型箱的底板的延伸板上；滑轨与立板为一体，垂直设立在与施压板相对的方位；滑块套装在滑轨上，可沿滑轨上下滑动；加载千斤顶设在滑块上与施压板相对的位置。
6.根据权利要求1或2所述的可调节角度边坡试验台，其特征在于：所述的角度调节装置由底座和角度调节千斤顶组成；底座的一个端部为直角形的拐角，拐角顶端为一转轴，与所述的模型箱的底板枢轴连接；角度调节千斤顶放置在底座另一端上，顶在所述的模型箱的底板上。
7.根据权利要求2或4所述的可调节角度边坡试验台，其特征在于：在所述的施压板的第一块节板两侧各设有一个卡扣，在所述的模型箱的前板和后板的的顶部各设有一道与卡扣相匹配的卡槽，卡扣和卡槽组成的溜槽自锁装置使施压板只能向加载方向移动，加载试验后卸载时溜槽自锁装置会锁死以保证施压板不会倒落。
8.根据权利要求5所述的可调节角度边坡试验台，其特征在于：水平加载设备上也设有溜槽自锁装置；在滑块两侧各设有一个卡扣，在立板上各设有一道与卡扣相匹配的卡槽，卡扣和卡槽组成的溜槽自锁装置使滑块固定在滑轨的所需位置上不会掉落，可根据加载位置要求调节加载千斤顶的高度。
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