[发明专利]滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置及方法

权利要求书

1.滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置，其特征在于：包括水槽(1)、桥墩(2)、滑槽(3)、侧桥(4)、压力传感器(8)和波高传感器(9)；

所述水槽(1)为水平放置的矩形槽，该矩形槽沿其长度方向的两侧壁上均设置有岸坡(101)；两个所述岸坡(101)上均固定有桥墩(2)，两个桥墩(2)上端点的连线与水槽(1)的长度方向垂直；

每个所述桥墩(2)上均匀设置有若干压力传感器(8)，每个压力传感器(8)均通过多功能信号采集仪(5)将采集信息发送至PC终端(6)；

一个所述岸坡(101)上设置有滑槽(3)，滑槽(3)靠近水槽(1)的端部；

所述水槽(1)内设置有侧桥(4)，侧桥(4)位于桥墩(2)与滑槽(3)之间，两个桥墩(2)到侧桥(4)的距离相等，该距离为10cm～20cm；

两个所述桥墩(2)底端与滑槽(3)的滑坡点的连线分别为L1和L2，L1与侧桥(4)交叉处记为A，L2与侧桥(4)交叉处记为B；两个所述波高传感器(9)分别安装在A和B处；

两个所述波高传感器(9)将采集信息发送至UBL-2超声波浪/水位采集分析仪(7)，UBL-2超声波浪/水位采集分析仪(7)将处理后的数据发送至PC终端(6)；

每个所述波高传感器(9)的旁边均设置有高速摄像机，高速摄像机正对待拍摄的桥墩(2)。

2.根据权利要求1所述的滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置，其特征在于：所述桥墩(2)从墩底至墩顶布置有若干测孔，相邻的两个测孔之间的距离为2cm～5cm；所述测孔在桥墩(2)面向滑槽(3)的一侧，测孔孔径与压力传感器(8)的口径相匹配；若干所述压力传感器(8)安装在若干测孔内。

3.根据权利要求1所述的滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置，其特征在于：所述滑槽(3)包括墩柱Ⅰ(301)、墩柱Ⅱ(302)、滑杆(303)和滑板(304)，两根墩柱Ⅰ(301)和两根墩柱Ⅱ(302)均竖直固定在岸坡(101)上；两根所述墩柱Ⅰ(301)上端点的连线与水槽(1)的长度方向平行，两根墩柱Ⅱ(302)上端点的连线与水槽(1)的长度方向平行，两根墩柱Ⅰ(301)和两根墩柱Ⅱ(302)的上端点的连线成矩形状；

两根所述墩柱Ⅰ(301)之间滑动连接有滑杆(303)，两根墩柱Ⅱ(302)之间滑动连接有滑杆(303)；两根所述滑杆(303)之间连接有滑板(304)，通过滑动两根滑杆(303)来调节滑板(304)的倾斜度。

4.根据权利要求1所述的滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置，其特征在于：每个所述岸坡(101)上设置有若干混凝土平台(1011)，若干混凝土平台(1011)沿水槽(1)的长度方向均匀布置；每个所述混凝土平台(1011)上预埋有若干螺钉。

5.根据权利要求4所述的滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置，其特征在于：每个所述桥墩(2)的底部连接有塑料板，塑料板上设置有若干螺纹孔；所述混凝土平台(1011)上的若干螺钉穿过塑料板上的螺纹孔，每个螺钉旋入螺母。

6.滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验方法，基于权利要求1所述的实验装置，其特征在于：包括以下步骤：

1)完成所述滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置的安装；

2)向所述水槽(1)中放入水，将滑块放在倾斜的滑板(304)上；

3)检测各仪器运行状态，确保所有仪器运行正常；

4)开启所述高速摄像机、压力传感器(8)和波高传感器(9)；

5)滑块从所述滑板(304)上落入水中，激起涌浪，涌浪在水面上传播并冲击桥墩(2)；

6)所述高速摄像机完成视频数据采集，压力传感器(8)完成压力数据采集，波高传感器(9)完成全时段波高采集；

7)放出所述水槽(1)中的水，卸下桥墩(2)，换上不同形状的桥墩(2)；

8)重复步骤1)至7)，直到所有形状的所述桥墩(2)均实验完成，获得的若干组实验数据输入PC终端(6)。

7.滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验方法，基于权利要求1所述的实验装置，其特征在于：包括以下步骤：

1)完成所述滑坡涌浪对桥墩冲击模拟实验装置的安装；

2)向所述水槽(1)中放入水，将滑块放在倾斜的滑板(304)上；

3)检测各仪器运行状态，确保所有仪器运行正常；

4)开启所述高速摄像机、压力传感器(8)和波高传感器(9)；

5)滑块从所述滑板(304)上落入水中，激起涌浪，涌浪在水面上传播并冲击桥墩(2)；

6)所述高速摄像机完成视频数据采集，压力传感器(8)完成压力数据采集，波高传感器(9)完成全时段波高采集；

7)放出所述水槽(1)中的水，旋出桥墩(2)底部的螺母，将该桥墩(2)的底部与另一个混凝土平台(1011)连接；

8)重复步骤1)至7)，直到所有所述混凝土平台(1011)上的桥墩(2)均实验完成，获得的若干组实验数据输入PC终端(6)。