CN113156088A - 一种饱和软沉积物变形模拟地震试验用可视刚性模型箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种饱和软沉积物变形模拟地震试验用可视刚性模型箱，包括模型箱主体、刚性固定构件、排水管及底板。其中，模型箱主体为有机玻璃板，为有机玻璃胶连接。刚性固定构件包括底部固定构件、沿口固定构件、侧向包裹构件、侧板抗弯构件、横向抗弯构件、顶部龙门梁、螺栓，除龙门梁外均采用焊接连接，龙门梁为螺栓连接。模型箱主体嵌套至刚性固定构件内，紧密贴合，并用柔性材料填充间隙，减少碰撞。本模型箱适用于地震作用下饱和软沉积物变形的反演，在完成可视化的试验要求下，保证模型在强震下的安全使用及防水要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种饱和软沉积物变形模拟地震试验用可视刚性模型箱，该模型箱具有可视、牢固、防水的特征，可应用于软沉积物变形的室内模拟试验，为软沉积物变形的模拟地震试验提供可靠载体，属于沉积学模拟试验技术领域。
背景技术
构造活动活跃地区的古地震研究可为评估区域断裂与地震活动性提供重要的科学依据。在高山峡谷地区，强烈地震活动导致滑坡堵塞河道而形成多个堰塞湖，其堰塞湖湖相沉积中的软沉积物变形构造往往被认为反映古地震事件的载体之一。然而，由于软沉积物变形机制的重叠性、变形过程的不可再现性等因素，软沉积变形的形成和触发机制研究仍存在诸多争议。目前有效的研究方法是对软沉积物进行模拟地震试验反演其变形过程。
模型箱作为振动台试验必不可少的载体已在岩土工程领域被大量研发，譬如剪切模型箱以及刚性模型箱等。然而此类模型箱具有一定缺陷，剪切模型箱虽可削弱边界效应但并不防水，须内套塑料薄膜使用，不可视；刚性模型箱若采用金属制作则不满足软沉积物变形过程的可视化要求，若采用有机玻璃制作则在强震下会出现渗水乃至箱体破裂的情况。综上，现有模型箱不能满足饱和软沉积物变形模拟地震试验的试验目的。
发明内容
本发明目的在于研制一种适用于饱和软沉积物变形模拟地震试验的可视刚性模型箱，提供一种在地震作用下可观测软沉积物变形过程且箱体牢固不出现渗水、破损等情况的沉积物载体。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。本发明由四部分组成，分别为模型箱主体、刚性加固构件、排水管及底板。所述模型箱主体为有机玻璃板，是一个顶部开口底部封闭的箱体。刚性加固构件包括底部固定构件、沿口固定构件、侧向包裹构件、侧板抗弯构件、横向抗弯构件、顶部龙门梁、螺栓。其中，所有构件均置于底板之上，模型箱主体嵌套在刚性加固构件内侧，主体与构件紧密贴合，无螺栓连接，两部分间隙填充柔性材料玻璃胶。排水管穿过模型箱主体及刚性加固构件，连接一个排水阀，排水阀连接橡胶管，流体经由排水管输入。
本发明具有如下优点：
本发明可以满足饱和软沉积物变形模拟地震实验的要求；模型箱主体为有机玻璃板，满足可视化要求；侧板抗弯构件、顶部可拆卸龙门梁减小了有机玻璃板在土压力下的侧向挠曲；横向抗弯构件减小了模型箱顶部在强地震作用下沿地震方向的不利位移；一体化底板增加模型箱整体性，吊装时自重荷载由刚性加固构件整体承担；模型箱与刚性加固构件间为嵌套模式，无螺栓连接，减少强地震作用下二者的碰撞以及高孔隙水压力导致水体自螺栓连接处渗出的隐患。此装置设计简单可行，操作性强，完全可以满足饱和软沉积物变形模拟地震实验的对模型箱可视、牢固、防水的要求。
附图说明
图1为本发明一种饱和软沉积物变形模拟地震试验用可视刚性模型箱的结构示意图；
图中：1、有机玻璃板；2、底部固定构件；3、沿口固定构件；4、侧向包裹构件；5、侧板抗弯构件；6、顶部龙门梁；7、螺栓；8、横向抗弯构件；9、排水管；10、底板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明适用于饱和软沉积物变形模拟地震试验的可视刚性模型箱的具体实施方式进行说明：
如图1所示，本发明由四部分组成，所有构件位于底板之上。将五块有机玻璃板1用无色透明的有机玻璃胶拼装成顶部开口底部封闭的箱体，顶部预留起吊洞口。将四块底部固定构件2焊接至底板之上，四块侧向包裹构件4焊接至底部固定构件之上，再将4块沿口固定构件3焊接于侧向包裹构件4之上，形成一个刚性框架。将侧板抗弯构件5与沿口固定构件3、底部固定构件2进行焊接连接，将横向抗弯构件8与沿口抗弯构件3的下端、侧向包裹构件4的上端、侧板抗弯构件5的上端及底板10进行焊接连接。以此形成刚性加固构件，可尽可能减小有机玻璃板的挠曲，防止在振动过程中有机玻璃板粘合处开裂。将有机玻璃模型箱主体用吊机嵌套至刚性加固构件中，用柔性材料玻璃胶充填机玻璃模型箱主体及刚性加固构件间的间隙，减少在强震作用下二者发生的碰撞。将顶部龙门梁6与沿口固定构件3用螺栓7进行螺栓连接，方便装填沉积物。将排水管与有机玻璃板1和底部加固构件2进行螺栓连接。
Claims (4)
1.一种饱和软沉积物变形模拟地震试验用可视刚性模型箱，其特征在于：
可视模型箱的主体结构为有机玻璃板(1)，将底部固定构件(2)、沿口固定构件(3)、侧向包裹构件(4)、侧板抗弯构件(5)、横向抗弯构件(8)与底板焊接连接，形成刚性加固构件；顶部可拆卸龙门梁(6)与沿口固定构件(3)螺栓连接，排水管(9)穿过模型箱主体及刚性加固构件；四块底部固定构件(2)焊接至底板之上，四块侧向包裹构件(4)焊接至底部固定构件之上，再将四块沿口固定构件(3)焊接于侧向包裹构件(4)之上，形成一个刚性框架；将侧板抗弯构件(5)与沿口固定构件(3)、底部固定构件(2)进行焊接连接，将横向抗弯构件(8)与沿口抗弯构件(3)的下端、侧向包裹构件(4)的上端、侧板抗弯构件(5)的上端及底板(10)进行焊接连接。
2.根据权利要求1所述的饱和软沉积物变形模拟地震试验用可视刚性模型箱，其特征在于：所有构件均置于底板(10)之上，通过将横向抗弯构件(8)与沿口固定构件(3)以及底板(10)焊接连接，加强模型整体性，使整体受力而非焊缝。
3.根据权利要求1所述的饱和软沉积物变形模拟地震试验用可视刚性模型箱，其特征在于：顶部龙门梁(6)为螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的饱和软沉积物变形模拟地震试验用可视刚性模型箱，其特征在于：将模型箱主体嵌套在刚性加固构件内侧，主体与构件紧密贴合，无螺栓连接，两部分间隙填充柔性材料玻璃胶。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004019010A1 (en) * | 2002-08-26 | 2004-03-04 | James Hardie International Finance B.V. | Soil test box |
| CN103675238A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-26 | 成都理工大学 | 多功能降雨滑坡室内试验装置 |
| CN106289832A (zh) * | 2016-07-28 | 2017-01-04 | 山东大学 | 一种用于室内试验的滚石释放装置及试验方法 |
| CN108761032A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-11-06 | 同济大学 | 一种模拟动力土拱效应退化规律的试验系统 |
| CN108918828A (zh) * | 2018-07-08 | 2018-11-30 | 北京工业大学 | 一种边坡或滑坡室内模型试验方法 |
| WO2019157413A1 (en) * | 2018-02-12 | 2019-08-15 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and systems for characterizing properties of reservoir rock |
| CN110512583A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-29 | 华南理工大学 | 全透明的可三维调整尺寸的装配式多功能岩土工程模型箱 |
| CN210293600U (zh) * | 2019-05-05 | 2020-04-10 | 四川农业大学 | 一种适用于岩土工程的振动台试验模型箱 |
| CN211425806U (zh) * | 2020-03-02 | 2020-09-04 | 中铁西北科学研究院有限公司 | 用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统 |
| CN111861042A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-10-30 | 安徽理工大学 | 一种断层活化多场观测及预测的室内试验装置和方法 |
| CN112748233A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-04 | 核工业西南勘察设计研究院有限公司 | 一种地震作用下处置场场地稳定性模拟装置及方法 |
-
2021
- 2021-05-08 CN CN202110502541.4A patent/CN113156088A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004019010A1 (en) * | 2002-08-26 | 2004-03-04 | James Hardie International Finance B.V. | Soil test box |
| CN103675238A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-26 | 成都理工大学 | 多功能降雨滑坡室内试验装置 |
| CN106289832A (zh) * | 2016-07-28 | 2017-01-04 | 山东大学 | 一种用于室内试验的滚石释放装置及试验方法 |
| WO2019157413A1 (en) * | 2018-02-12 | 2019-08-15 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and systems for characterizing properties of reservoir rock |
| CN108761032A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-11-06 | 同济大学 | 一种模拟动力土拱效应退化规律的试验系统 |
| CN108918828A (zh) * | 2018-07-08 | 2018-11-30 | 北京工业大学 | 一种边坡或滑坡室内模型试验方法 |
| CN210293600U (zh) * | 2019-05-05 | 2020-04-10 | 四川农业大学 | 一种适用于岩土工程的振动台试验模型箱 |
| CN110512583A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-29 | 华南理工大学 | 全透明的可三维调整尺寸的装配式多功能岩土工程模型箱 |
| CN211425806U (zh) * | 2020-03-02 | 2020-09-04 | 中铁西北科学研究院有限公司 | 用于隧道-滑坡体系的振动台试验系统 |
| CN111861042A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-10-30 | 安徽理工大学 | 一种断层活化多场观测及预测的室内试验装置和方法 |
| CN112748233A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-04 | 核工业西南勘察设计研究院有限公司 | 一种地震作用下处置场场地稳定性模拟装置及方法 |
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