[发明专利]一种多功能土工模型试验系统及方法

权利要求书

1.一种多功能土工模型试验系统，其特征在于：它包括外框架(1)、模型箱(E)、降雨模拟机构(A)、制冷机构(B)、加热机构(C)和数据采集系统(D)；

模型箱(E)安装在外框架(1)上，降雨模拟机构(A)的出水口布置在模型箱(E)的顶部，制冷机构(B)和加热机构(C)给模型箱(E)提供环境温度，数据采集系统(D)采集模型箱(E)内的冻土工况指标。

2.根据权利要求1所述一种多功能土工模型试验系统，其特征在于：模型箱(E)为钢化玻璃有盖箱体，模型箱(E)内设有具有浸水孔的上底板(4)，上底板(4)与下底板(5)之间形成储水室(6)，模型箱的侧板(3)上开有连接孔(7)。

3.根据权利要求2所述一种多功能土工模型试验系统，其特征在于：降雨模拟机构(A)包括补水箱(13)、进水管(14)、降雨喷头(15)和阀门(16)，在箱体的顶板(2)上安装降雨喷头(15)和为降雨喷头供水的进水管(14)，进水管(14)上安装阀门(16)，进水管(14)连接补水箱(13)。

4.根据权利要求2或3所述一种多功能土工模型试验系统，其特征在于：制冷机构(B)包括制冷压缩机(10)、风机(9)和风管(8)，制冷压缩机(10)与风机(9)连接，风机(9)与风管(8)连接，风管(8)安装在连接孔(7)上，制冷压缩机(10)上设置有温控面板。

5.根据权利要求4所述一种多功能土工模型试验系统，其特征在于：加热机构(C)包括加热管(20)。

6.根据权利要求5所述一种多功能土工模型试验系统，其特征在于：数据采集机构(D)包括压力传感器、孔隙水压力传感器、温度传感器和数据采集仪(18)，压力传感器、孔隙水压力传感器和温度传感器分别埋在冻土内，且压力传感器、孔隙水压力传感器和温度传感器的信号输出端与数据采集仪(18)的相应信号输入端连接，通过数据线将数据采集仪中的数据传输到计算机中。

7.一种多功能土工模型试验方法，其特征在于：该方法是这样实现的：

一、根据试验工况需要，确定模型箱的尺寸、模型相似比、路基模型长度以及坡度比；

二、准备模拟用的土体材料；

三、根据不同的土工性能试验需要，建立相应的模拟工序；

四、将各传感器的引线连接到数据采集仪上，并连接计算机，实现数据的实时采集与显示。

8.根据权利要求7所述一种多功能土工模型试验方法，其特征在于：步骤一中模型箱(E)为长方体，长为1.2m，宽为0.6m，高为0.9m，模型相似比为1：50，路基模型长度为0.52m，坡度比为1：1.5。