[发明专利]一种导轨式多功能组合框架相似模拟试验平台及试验方法

说明书

一种导轨式多功能组合框架相似模拟试验平台，固定导轨的两端分别设置有第一对接部，可移动导轨的两端分别设置有与第一对接部对接的第二对接部，固定导轨和可移动导轨通过第一对接部和第二对接部的配合实现对接，模型试验架组与固定导轨、可移动导轨均滑动装配，模型试验架组包括若干个二维模型试验架，若干个二维模型试验架之间相互叠加且可拆卸式装配；本发明通过可移动导轨以及多组二维模型试验架的组合即可满足二维面相似材料试验的要求，又能实现三维相似材料试验，即丰富了该相似材料试验平台的功能性，提高该相似材料试验平台的实用性和利用率。

技术领域

本发明属于矿山、岩土技术领域，具体涉及一种导轨式多功能组合框架相似模拟试验平台及试验方法。

背景技术

室内相似材料模拟一直是研究复杂工程问题的重要手段，尤其在矿山、水利、地下工程等领域得到了广泛的应用。相似材料模拟是在相似理论的指导下，开展复杂地质体的受力、变形和破坏规律的研究。虽然近年来随着计算机技术的发展，数值模拟方法因其快速、便捷、省时省力，在一定程度上代替了相似模拟方法成为研究复杂工程问题的一种重要手段，但是对于复杂的岩土体及人类活动，想要准确知道本构方程、边界条件和输入参数是非常困难的。因此相似材料模拟依然有着不可替代的优势。但是相似材料模拟试验也存在着模型尺寸大、模型养护周期长、相似材料性质受环境影响大等问题。当前的相似材料模拟平台主要分为二维相似材料模拟平台和三维相似材料模拟平台，两者一般难以相互转换，不能实现在同一个试验平台上，即可开展二维相似材料试验又能开展三维相似材料试验，平台功能性单一。因此，目前迫切需要研发一种多功能组合框架相似模拟试验平台。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题,本发明提供一种导轨式多功能组合框架相似模拟试验平台及试验方法，技术方案如下：

一种导轨式多功能组合框架相似模拟试验平台，包括模型试验架组、固定导轨和可移动导轨，所述固定导轨的两端分别设置有第一对接部，所述可移动导轨的两端分别设置有与第一对接部对接的第二对接部，固定导轨和可移动导轨通过第一对接部和第二对接部的配合实现对接，所述模型试验架组与固定导轨、可移动导轨均滑动装配，模型试验架组包括若干个二维模型试验架，若干个二维模型试验架之间相互叠加且可拆卸式装配，二维模型试验架包括U形反力架和侧压板，所述侧压板设置有两个，两个侧压板均滑动装配在U形反力架的内侧，两个侧压板均竖直设置，模型试验架组的前后两侧均设置有挡板。

优选的，所述第一对接部为圆台状凸起，其底面与固定导轨固定连接，所述第二对接部为与圆台状凸起底面面积相同的圆形盲孔。

优选的，所述U形反力架底部设置有通槽，所述固定导轨和可移动导轨顶部均设置有与通槽相适配的凸起筋，通槽与凸起筋滑动装配。

优选的，所述通槽与凸起筋的截面均为球缺形，凸起筋卡接在通槽中。

优选的，所述U形反力架的两侧面分别开设有加载孔，设置于外部的加载系统穿过所述加载孔驱动侧压板移动。

优选的，所述固定导轨包括两个固定轨道导轨和两个固定轨道连接梁，两个固定轨道导轨之间通过两个固定轨道连接梁固定连接。

优选的，所述可移动导轨包括两个可移动轨道导轨和两个可移动轨道连接梁，两个可移动轨道导轨通过两个可移动轨道连接梁固定连接，两个可移动轨道导轨底部分别设置有两个万向轮。

优选的，所述U形反力架两侧均设置有连接螺孔，若干个二维模型试验架的反力架的连接螺孔均螺栓连接于固定梁，实现若干个二维模型试验架之间的可拆卸式装配，二维模型试验架具体为3至5个。

一种导轨式多功能组合框架相似模拟试验方法，其特征在于，使用前述的一种导轨式多功能组合框架相似模拟试验平台，试验方法具体为二维模拟实验，包括以下步骤：