[发明专利]一种拟动力实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道工程领域，具体而言，涉及一种拟动力实验方法。

背景技术

隧道是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。随着工程设备和技术的发展，隧道已成为一种十分常见的建筑形式。隧道相关技术的发展离不开模拟实验。在模拟实验中，需要满足静力效应等效、动力效应等效、边界效应等效三个原则。

现有的动力实验需要通过振动台为实验箱输入动力，使得实验成本高。而现有的针对隧道模型的拟动力实验方法受限于现有的实验箱结构，故只能通过计算机联机实验的方式实验，而联机实验对计算机的性能、实验人员对数值分析方法的掌握程度均具有较高的要求，且实验结果与实际依然存在较大差距。

发明内容

本发明提供了一种拟动力实验方法，旨在解决现有技术中拟动力实验方法存在的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种拟动力实验方法，采用隧道模型实验装置，隧道模型实验装置包括侧板组件、阻尼组件和端面板组件，侧板组件与端面板组件围成空腔；

侧板组件包括三个以上的侧板，多个侧板依次铰接并使侧板组件形成柱体结构；

多个侧板上相对设置的铰接点之间通过阻尼组件相连；

端面板组件包括第一端面板和第二端面板，第一端面板与第二端面板相对设置，第一端面板与侧板组件一端相连，第二端面板与侧板组件另一端相连；

侧板组件包括第一侧板和连接于第一侧板两端的第二侧板和第三侧板，第一侧板和第三侧板可拆卸地相连；

拟动力实验方法包括以下步骤：

a.打开第一侧板，在空腔中置入地层模拟材料；

b.在空腔中置入地下结构模型；

c.在空腔中置入地层模拟材料，使地层模拟材料覆盖地下结构模型；

d.将隧道模型实验装置固定于地面，使隧道模型实验装置的第一侧板朝上；

e.在第一侧板所在的一端输入位移载荷。

在本发明的较佳的实施例中，在进行e步骤的同时还包括以下步骤：

f.对地层模拟材料施加压力。

在本发明的较佳的实施例中，在f步骤中，将加压袋置于空腔中，使加压袋膨胀。

在本发明的较佳的实施例中，加压袋为气囊或水囊。

在本发明的较佳的实施例中，多个侧板上相对设置的铰接点之间通过阻尼组件可拆卸地相连。

在本发明的较佳的实施例中，在e步骤之后还包括以下步骤：

g.更换阻尼大小不同的阻尼组件，重复步骤a、b、c、d、e。

在本发明的较佳的实施例中，侧板组件还包括第四侧板，第一侧板和第四侧板相对设置，第二侧板和第三侧板相对设置，侧板组件上的各侧板依次铰接；

第一端面板包括第一叶片和第一连接件，第一连接件上包括叶片连接部和两个侧板连接部，叶片连接部与第一叶片固定相连，其中一个侧板连接部与第二侧板铰接，另一个侧板连接部与第三侧板铰接。

在本发明的较佳的实施例中，第一端面板还包括第二叶片、第三叶片、第二连接件和第三连接件，第一叶片与第二叶片部分重叠，第二叶片与第三叶片部分重叠；

第二连接件与第二叶片固定相连，第二连接件与第二侧板和第三侧板铰接；

第三连接件与第三叶片固定相连，第三连接件与第二侧板和第三侧板铰接。

在本发明的较佳的实施例中，采用侧板包括侧板基体和两个侧板边翼，两个侧板边翼分设于侧板基体两侧，侧板边翼与侧板基体呈夹角地固定相连。

一种拟动力实验方法，采用隧道模型实验装置，隧道模型实验装置包括侧板组件、阻尼组件和端面板组件，侧板组件与端面板组件围成空腔；

侧板组件包括第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板，第一侧板和第三侧板可拆卸地相连，第一侧板和第四侧板相对设置，第二侧板和第三侧板相对设置，上述各侧板之间铰接相连并使侧板组件形成柱体结构；

多个侧板上相对设置的铰接点之间通过阻尼组件相连；

端面板组件包括第一端面板和第二端面板，第一端面板与第二端面板相对设置，第一端面板与侧板组件一端相连，第二端面板与侧板组件另一端相连；

拟动力实验方法包括以下步骤：

a.打开第一侧板，在空腔中置入地层模拟材料；

b.在空腔中置入地下结构模型；

c.在空腔中置入地层模拟材料，使地层模拟材料覆盖地下结构模型；

d.将隧道模型实验装置固定于地面，使隧道模型实验装置的第一侧板朝上；