[发明专利]利用复合材料的小比尺防护结构模拟方法

权利要求书

1.一种利用复合材料的小比尺防护结构模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：分析整治建筑物及防护结构模型设计方法；

步骤二：选择密度可调、尺寸、形状可重塑的复合材料，用所选定的复合材料制作小比尺模型，并对该模型进行测试，实现小比尺防护结构模拟；

步骤三：分析软体排联接方式与几何相似偏离对软体排模拟的影响；

步骤一的操作包括：根据建筑物的结构型式及其技术指标进行缩尺模拟：

针对坝体模拟、软体排模拟以及框架结构模拟三部分的操作方法分别是；由分析得到（1）坝体模拟时，采用等效粒径的级配块石模拟，即可满足质量相似，自动满足坝体稳定性及坝体变形相似；（2）软体排模拟时，采取1:10以下的小比尺防护结构模拟技术；（3）框架结构模拟时，采取1:5以下的小比尺防护结构模拟技术；

步骤二的操作包括：选择容重可调、易成型材料，实现小比尺防护结构模拟：所述复合材料选自：氟塑料、尼龙、玻璃纤维多种材料混合，添加适量的融合剂、密度调节剂和稳定剂，经过混炼加工形成具有密度在1.1~2.5g/cm³范围内可调、可融化制作不同尺寸不同形状的复合材料。

2.根据权利要求1所述的利用复合材料的小比尺防护结构模拟方法，其特征在于，步骤二的操作包括：选择容重可调、易成型材料，实现小比尺防护结构模拟；

所述密度2.4g/cm³的复合材料的具体质量比配方为：氟塑料79%、尼龙13%、玻璃纤维8%混合并添加融合剂、密度调节剂和稳定剂，密度调至2.4g/cm³；

所述密度为1.32g/cm³的复合材料的具体质量比配方为：氟塑料4%、尼龙92.5%、玻璃纤维3.5%混合并添加融合剂、密度调节剂和稳定剂，密度调至1.32g/cm³。

3.根据权利要求1所述的利用复合材料的小比尺防护结构模拟方法，其特征在于，步骤三包括：分析软体排压载块体与排垫联接方式模拟对稳定性的影响以及对排体变形的影响，并且探讨几何相似偏离对软体排模拟效果的影响。

4.根据权利要求1所述的利用复合材料的小比尺防护结构模拟方法，其特征在于，步骤三具操作体包括：（1）选择长江中游应用的D型系混凝土块软体排和长江下游采用的混凝土联锁块软体排作为典型的软体排进行对比研究；（2）采用正态1:10对D型系混凝土块与混凝土联锁块两种压载块体进行模拟，压载块体与排布的模拟分别考虑工程实际的系结方式与室内常用的粘结方式；（3）通过水槽定床试验对比排体稳定性、通过水槽动床试验对比排体变形状态，最终综合分析粘结方式模拟的可行性；（4）利用变坡水槽试验研究满足质量相似条件下，几何相似偏离对软体排稳定性的影响。

5.根据权利要求1-4之一所述的利用复合材料的小比尺防护结构模拟方法，其特征在于，步骤二中，模拟结构的加工流程如下：在模具制作和复合材料的原料采购以后，将复合材料熔融，将熔融的复合材料注入模具的型腔，待冷却后出模，进行检验，其中合格的包装入库；不合格的粉碎处理；粉碎后的材料加入原料中再次利用；无法利用的作为废物处理。