土工离心模型试验原理及误差问题

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土工离心模型试验技术

土工离心模型试验技术

土工离心模型试验技术
土工离心模型试验技术是一种新型的建筑技术,它能够帮助我们更好地研究地基的变形特性和抗滑性能,提高建筑工程的安全性和可靠性。

土工离心模型试验技术是指在高速旋转的平台上,通过离心力产生的模拟载荷,测试土体和岩体的抗滑性能和变形特性。

这种技术在建筑安全性方面的应用非常重要。

因为它能够有效地模拟地面的抗滑性能,可以帮助建筑工程师更好地设计地基结构,确保建筑物的安全性。

此外,这种技术可以更好地模拟地基沉降,从而更好地检测和预测地基的变形特性,以及地基和建筑物之间的相互作用,也可以为建筑提供安全性和可靠性。

土工离心模型试验技术可以将实验装置设置在模型场地上,并且可以在有限的时间和费用内完成复杂的试验,并且可以更好地实现实际场地试验的仿真。

当然,土工离心模型试验技术还可以有效地提高实验数据的准确性,从而更好地解决建筑工程的抗滑性能和变形特性的问题。

总之,土工离心模型试验技术是一种重要的建筑技术,可以有效地模拟地基抗滑性能和变形特性,从而提高建筑物的安全性和可靠性,也可以节省经济成本,提高实验数据的准确性,从而为建筑工程提供有效的保障。

建筑工程试验检测结果的误差及控制措施

建筑工程试验检测结果的误差及控制措施

建筑工程试验检测结果的误差及控制措施随着建筑工程的不断发展,对建筑材料和结构的质量要求也越来越高。

为了确保建筑工程的安全和稳定,对于建筑材料和结构进行试验检测是非常重要的。

在进行试验检测的过程中,会存在一定的误差,这些误差可能会对试验结果造成影响,甚至对建筑工程的安全构成威胁。

对于建筑工程试验检测结果的误差及其控制措施,需要引起我们的高度重视。

一、建筑工程试验检测结果的误差来源建筑工程试验检测结果的误差主要来自以下几个方面:1. 设备误差:在试验检测过程中使用的设备可能存在精度不足、老化损坏等问题,导致试验结果产生偏差。

2. 操作误差:试验检测人员在进行试验过程中可能存在操作不规范、疏忽大意等情况,导致试验结果出现误差。

3. 环境因素:试验检测的环境因素,如温度、湿度、气压等,都有可能对试验结果产生影响。

4. 样品不均匀性:在进行试验检测时,样品的不均匀性也可能导致试验结果出现误差。

二、建筑工程试验检测结果的控制措施为了降低建筑工程试验检测结果的误差,我们可以采取以下控制措施:1. 设备管理:对试验检测设备进行定期维护和保养,确保设备的精度和可靠性。

2. 人员培训:对试验检测人员进行专业培训,提高其操作技能和规范意识,减少操作误差。

3. 环境监测:对试验检测环境因素进行监测和控制,确保环境条件对试验结果的影响最小化。

4. 样品处理:在进行试验检测时,对样品进行充分混合和均匀处理,降低样品不均匀性对试验结果的影响。

三、建筑工程试验检测结果的误差评定和报告在进行建筑工程试验检测时,我们需要对试验结果的误差进行评定和报告,以便及时发现并解决问题。

对于试验结果的误差评定,我们可以参考以下几个方面:1. 误差分析:对试验结果的误差进行分析,找出误差的来源和影响程度。

2. 误差标定:对试验结果的误差进行标定,确保误差在允许范围内。

3. 误差报告:将试验结果的误差情况进行报告,以便相关部门和人员进行核查和处理。

离心模型试验报告

离心模型试验报告

土工格室加筋边坡离心模型试验研究报告1、引言土工结构物中,土的自重产生的自重荷载对结构的性态的影响十分突出。

一般的模型试验的自重应力水平很低,毛细现象的影响突出,因此,模型试验结果不能逼真地重现原型的特性,难怪过去很多土力学家建议使用现场细致的观测和调查来解决土力学和岩土工程问题。

随着电子技术的发展,土工测试技术和测试手段的不断完善,有的学者提出,单纯地依靠有限的野外观测资料是不够的,只有通过充分数量室内试验才能对土的复杂的特性进行研究。

上述两个方面的矛盾现在可以依靠离心模型试验技术得到满意的解决。

所谓的离心模型试验即是采用较小比例的模型,通过离心机产生的离心力来模拟土结构物所受到的自重应力,使模型中的应力水平与原型相同,从而达到分析原型结构物的特性的目的。

最早提出离心模型试验思想的是法国工程师Phillip,他从弹性体系的平衡微分方程的角度推导了一些必要的相似比例关系,并提出了一系列的离心机设计原则。

1931年美国哥伦比亚大学的Bucki首先应用于矿山硐室的研究,开创了土工离心模型研究的新时代。

从此,世界各国充分认识到土工离心模拟技术的重要性,大力发展离心机,进行了各个方面的研究,如堤坝边坡的稳定性、地基基础与地下硐室、振动与冲击效应,并取得了相当大的研究成就。

二十世纪八十年代,我国开始开展了土工离心模拟技术的研究工作,并相继在南京水利科学研究院、长江水利水电科学研究院、北京水利水电科学研究院、上海铁道大学(现同济大学)和四川大学(原成都科技大学)等建设了专用的土工离心机,并进行了大量的试验研究。

本报告在综述离心模拟技术在土工合成材料加筋结构研究方面的应用基础,重点介绍利用西南交通大学的离心机所进行的土工格室加筋边坡的离心模型试验。

2、土工合成加筋边坡的离心模型试验研究回顾采用离心模型试验技术研究加筋结构由来已久,可以追溯至20世纪80年代。

至今已有许多学者在这方面进行了多项的研究工作。

表2-1给出了主要的多位学者的工作。

土工试验中产生误差的原因分析

土工试验中产生误差的原因分析

土工试验中产生误差的原因分析摘要:随着经济高速发展,工程建设项目数量和规模都在不断提升,为了保障工程质量,就需要进行切实的土工试验,但是在实验中还是容易产生一些误差。

要针对不同的地质条件以现场环境进行土工试验,分析产生误差的原因之后开始优化土工试验实行的有效措施。

关键词:土工试验;试样;误差分析引言:随着工程建设的需求量以及规模的逐步提升,针对工程艰难的土工试验数量也在不断增加。

但是由于专业土工实验的特殊性以及重要意义,在判断时很容易产生误差,为了有效降低误差提升工程质量,就需要关注误差产生的原因以及处理方法,由此提升工程整体质量。

一、土工试验中常见的几种方法土工试验主要是根据当前现行的国家标准执行的,其中较常用就是如下几种:第一,含水率试验,这种试验采用的方式主要是烘干法,但是对于有机质土壤产生的误差会比较大;第二,则是采用密度试验,主要是以环刀法模式进行,也是较为基本的土工试验方法之一,可以用来固结以及进行直剪试验;如果要测试界限的含水率,就可以采用圆锥仪以及碟式仪器完成,一般采用滚搓法进行,但是人为因素对最终结果影响较大;采用固结试验,能够得到压缩系数以及压缩模量[1]。

二、土工试验过程中形成误差的原因土地本身是由不同大小、物质土粒组成的,土路的粗细、性质都会随着周边环境产生不同的变化。

因此在进行土工试验研究过程中,就需要综合考虑各项内容以及可能的影响因素,保障最终土工试验的准确性,而土工试验的结果也对工程有直接影响,为了有效提升工程的质量,就需要不断降低土工试验误差产生的可能性。

(一)土工试验现场采样不够规范这是土工试验出现误差较为显著的问题,这种现场人为造成的操作不规范很容易导致误差,一般是因为工程人员操作精度存在差别,最终导致土壤取样深度出现问题,最后在判定采样时取出的土壤和需求的存在较大差异,导致局部鉴定试验失去准确性,使得最终在进行土工试验之后对于当地土质定名产生误差,要克服这种名不副实的现象,最关键的就是要尽量避免局部采样出现不准确现象,同时要注意采样要以大部分土样占据的内容作为基础。

土工离心模型试验原理与若干问题分析

土工离心模型试验原理与若干问题分析
在岩土工程的理论分析和设计计算中 , 原型土工
建筑物尺寸 B 相对土粒直径 D 很大 , 一般不考虑 土 粒直径的作用和影响 。但模型试验 , 一般直接用原型 土料并保持与原型土相同的状态 。这样在模型试验中 由于结构物按模型比缩小而使得与土体颗粒接触的结 构物模型尺寸减小 , 土体的不均匀和随机性可能会明 显地显露出来 , 模型试验结果可能受粒径效应的影 响 。Fuglsang 和 Ovesen[1] 的研究表明 , 对于直径为 1 m 的基础底板 , 当填料平均粒径 < 28 mm 时 , 即底板 尺寸与土粒平均粒径比值 > 35 时 , 颗粒大小的粒径 尺寸效应可以忽略 , 但当该比值 < 15 时 , 则有明显 的尺寸效应 。对于条形基础及矩形基础 , 这一界限值 分别在 25~75 及 25~50 之间 。Craig[2] 也认为 , 为了 消除尺寸效应 , 对于浅基础和桩基础模型试验中的基 础尺寸与最大粒径之比应 > 40 。 31 3 边界效应问题
度为ω, 转动半径 R 处质点 m 将受到离心力与重力的
联合作用 。设其合力为 F , 则 F = ma
(7)
其中 a 为合加速度 , 其值为 a = (ω2 R) 2 + g2
(8) 式中的ω2 R 为离心机旋转至水平方向时的离心加 速度 。记合加速度 a 与水平面的夹角为α, 则有
t
a

=
g ω2 R
·8 ·
全国中文核心期刊 路基工程 2007 年第 3 期 (总第 132 期)
地形对路堤沉降影响的有限元分析
杨旭毅 支喜兰
(长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室 陕西西安 710064)
摘 要 利用 Ansys 有限元程序建立路堤及地基模型 , 在填土高度 、地基土质和填土容重等参数 相同的前提下 , 分别计算出路堤处于三种不同地形时的地表沉降值 。计算结果及分析表明 : 对于路 堤 , 尤其是高路堤 , 地形因素对沉降量的影响不容忽视 。

土工格室加筋路堤边坡离心模型试验研究

土工格室加筋路堤边坡离心模型试验研究

Te tRe e r h o n r f g lM o e fRe・ f r e e ・rd s s a c n Ce t iu a d lo -n o c d G o- i i g Em b n m e l p a k ntS o e
ZOU i r n Jng o g ,YANG o g Zh n ,ZHENG u r n G o o g ,LIZh y n 。 i o g
a e u ce ,t e g o rdsr if r e lpe d f r ain a d d sr yng me ha i sme ha im a e c r dd d m s l h e g i -en o c d so eo m to n e to i c n c c n s h v a - re n t e c nrf g o lt ss W hi h e tla s ,a ptt e d s lc m e ts ns rme s r m e to t i d o h e tiu e m de e t. l t e t s o d e do h ip a e n e o a u e n u o h fr a in o h l p o , n i o h oe c u s h tt lpe d sry h o g h ft e deo m t ft e so e t p a d wrt d wn t e wh l o r e t a he so e to s t r u h t e o e p oo r p y vd o Te tfn ha e g i -en o c d so e d sr y c u s a i i u fs a h tg a h ie . s i d t tg o rdsr i f r e lp e to o re c n d vde o to h pe ,fa - r c t r ,s me s e rp a tc sr i nd f i r tg s t e d sr to d ft e g o rd -e n o c d so e ue o h a lsi tan a al e4 sa e . h e tuci n mo e o h e g i s r i fr e l p u i h wn a h o e d sr c in wih t e m u ce d src , a d t e e i o vo s b u day ln t h t s s o st e wh l e tu t t h o s l itit n h r s b iu o n r i e wih t a

土工离心模型试验技术研究

土工离心模型试验技术研究

土工离心模型试验技术研究大型岩土离心机试验模拟高填方边坡沉降、变形和破坏过程一直是实验中的难点。

本文通过的模型采用原型材料制作,考虑了原型中的抗滑桩结构措施并在模型中安装了测试原件,观测模型在离心加速度作用下的应力和变形特征。

此次模型试验反应了机场高填方边坡在降雨情况下变形破坏的演化过程,深化了机场滑坡的破坏机理。

标签:离心机试验高填方边坡破坏机理1引言在许多工程学科中,常常用小比例尺物理模型重现某一事件来推断原型中可能存在和发生的现象,揭示和分析现象的本质和机理。

如:结构工程中的液压机、航天工程中的风洞、水利工程中的波浪水槽以及岩土工程中的三轴压力室等。

以上各种试验都是通过模型测试得出结果,然后反推原型的状态。

原型和模型的相似性通过相似律来关联。

在岩土工程中,土工结构主要荷载是土的自重,岩土自重引起的应力通常占支配地位,而土的力学行为与应力水平和应力历史有关[1]。

常规小比尺模型由于其自重产生的应力远低于原型,以及原型材料明显的非线性,因而不能再现原型的特性。

解决这一问题的唯一途径是提高模型的自重,使之与原型等效。

为提高模型的自重应力水平,增大材料自重的最简便的方法就是使用离心机。

由于惯性力与重力绝对等效,且高加速度不会改变工程材料的性质,因而模型与原型的应力应变相等、变形相似、破坏机理相同,能再现原型特性[2-4]。

土工离心模型试验的基本原理是:将土工模型置于高速旋转的离心机中,让模型承受大于重力加速度的离心加速度作用,来补偿因模型尺寸缩小而导致土工构筑物自重的损失,重现现场的应力水平,从而可以较好地预测岩土工程的工作状况[5]。

2模型设计2.1模型尺寸于填料试验采用大模型箱,模型箱尺寸为1.2m(长)×1.0m(宽)×1.2m(高),选定本试验的模型比尺。

在本次试验中,我们采用从机场滑坡取回的重塑土作为填料,从现场取回的原型土样经破碎后过筛,再根据勘查资料配置模型试验所需的填料。

谈土工试验及离心模拟实验技术及发展趋势

谈土工试验及离心模拟实验技术及发展趋势

谈土工试验及离心模拟实验技术及发展趋势1土工试验的重要性土质勘测过程中的土工试验不仅仅是对岩土进行考察,也是进行地质勘探的重要工怍内容之一。

进行土工试验得出的数据不仅是工程勘察效果的主要反应方式,而且为土体的研究提供了力学的参考数据。

在实际的工程建设中,地基中的土质存在着差异,因此,就需要通过严格、准确的土试验对其进行分析。

在进行工程的整体设计之前,要列工程所在的地基的土质进行勘测,同时保证勘测方法和勘测过程的准确性,提高工程的建设安全性和稳定性,在出现问题的时候要采用适当的方法进行准确的处理,对于勘测的技术和方法进行不断的改进,其实保证工程施工的安全性,提高经济效益。

2 土工试验应注意的问题为了测定土的基本工程性质,给工程设计和施工提供可靠的计算指标和参数,除现场原位测试外,室内土工试验也是岩土工程勘察的一个重要环节。

因此,掌握由于各种原因,使土工试验中测试的结果存在的各种问题,在土工试验中加以预防,以达到正确评价工程地质勘察的目的。

由于室外场地土层自身的不均匀性、试验仪器的差异、试验人员操作的误差和取样、保存及运输过程中对原状土的扰动,使得土工试验结果有一定程度的不确定性。

因此,必须注意以下问题:(1)在接收土样时,应核对工程项目的类型和规模,明确试验的依据。

制样时,应描述土样的颜色、矿物成分、软硬程度、塑性状态、结构构造,同时对土样的物理力学指标值凭经验作一个估计值,并予以记录,这样有利于后期数据整理时进行对比和综合分析处理,得出符合工程实际的试验数据,同时也有助于试验人员积累经验。

(2)土的含水率、土粒比重、土的天然密度是三项基本物性指标,用它们可以换算土的干密度、孔隙比、孔隙度、饱和度等其它的物理性质指标。

这三项基本指标的正确与否,不仅影响其它物理指标的变化,而且还影响土的力学指标。

大多数情况下,问题往往出在含水率和天然密度的测定上。

因此,需要对这两个指标进行核实,保证这两个指标的准确性,从而提高其它指标的准确性。

离心模型试验报告

离心模型试验报告

土工格室加筋边坡离心模型试验研究报告1、引言土工结构物中,土的自重产生的自重荷载对结构的性态的影响十分突出。

一般的模型试验的自重应力水平很低,毛细现象的影响突出,因此,模型试验结果不能逼真地重现原型的特性,难怪过去很多土力学家建议使用现场细致的观测和调查来解决土力学和岩土工程问题。

随着电子技术的发展,土工测试技术和测试手段的不断完善,有的学者提出,单纯地依靠有限的野外观测资料是不够的,只有通过充分数量室内试验才能对土的复杂的特性进行研究。

上述两个方面的矛盾现在可以依靠离心模型试验技术得到满意的解决。

所谓的离心模型试验即是采用较小比例的模型,通过离心机产生的离心力来模拟土结构物所受到的自重应力,使模型中的应力水平与原型相同,从而达到分析原型结构物的特性的目的。

最早提出离心模型试验思想的是法国工程师Phillip,他从弹性体系的平衡微分方程的角度推导了一些必要的相似比例关系,并提出了一系列的离心机设计原则。

1931年美国哥伦比亚大学的Bucki首先应用于矿山硐室的研究,开创了土工离心模型研究的新时代。

从此,世界各国充分认识到土工离心模拟技术的重要性,大力发展离心机,进行了各个方面的研究,如堤坝边坡的稳定性、地基基础与地下硐室、振动与冲击效应,并取得了相当大的研究成就。

二十世纪八十年代,我国开始开展了土工离心模拟技术的研究工作,并相继在南京水利科学研究院、长江水利水电科学研究院、北京水利水电科学研究院、上海铁道大学(现同济大学)和四川大学(原成都科技大学)等建设了专用的土工离心机,并进行了大量的试验研究。

本报告在综述离心模拟技术在土工合成材料加筋结构研究方面的应用基础,重点介绍利用西南交通大学的离心机所进行的土工格室加筋边坡的离心模型试验。

2、土工合成加筋边坡的离心模型试验研究回顾采用离心模型试验技术研究加筋结构由来已久,可以追溯至20世纪80年代。

至今已有许多学者在这方面进行了多项的研究工作。

表2-1给出了主要的多位学者的工作。

对土工试验中几个常见问题的分析

对土工试验中几个常见问题的分析

对土工试验中几个常见问题的分析土工试验是土木工程领域中非常重要的一项技术手段,通过对土壤材料进行各种试验,可以评估土壤的工程性质和稳定性。

然而,在进行土工试验的过程中,常常会遇到一些问题,这些问题可能会影响试验结果的准确性和可靠性。

本文将对土工试验中常见的几个问题进行分析,并提出相应的解决方案。

首先,一个常见的问题是土工试验样本的制备。

样本制备的质量和技术水平直接影响试验结果的准确性。

在制备过程中,常常会出现样本的密实度不均匀、样本内含空隙率较高等问题。

这些问题可能导致试验结果的误差增大。

为了解决这个问题,可以采用以下几种方法:首先,采用现场取样方式,保证样本的原始性和代表性;其次,在样本制备过程中注重操作规范,避免操作失误和不当;最后,可以在试验中对样本进行多次制备,取平均值来减小误差。

第二个常见问题是试验参数的选取。

试验参数的选择对于试验结果的准确性有着重要的影响。

在土工试验中,常用的试验参数包括试验速率、试验荷载等。

不恰当的试验参数选择可能导致试验结果不准确。

为了解决这个问题,可以采用以下几种方法:首先,对于不同类型的土壤材料,应根据其特性选择适当的试验参数;其次,可以通过试验经验和文献查阅等方式来确定试验参数的范围和取值;最后,可以进行试验参数的敏感性分析,了解不同试验参数对试验结果的影响程度,并进行合理的调整。

第三个常见问题是试验设备的使用和维护。

试验设备的使用和维护状况直接影响试验结果的可靠性。

在土工试验中,常用的设备包括剪切试验机、压缩试验机等。

设备的使用不当或维护不到位可能导致试验结果的误差增大。

为了解决这个问题,可以采用以下几种方法:首先,必须熟悉试验设备的操作方法和使用规范,避免误操作和使用失误;其次,应定期对试验设备进行检修和维护,确保设备的正常运行和准确性;最后,可以对试验设备进行校准和验证,确保设备的准确性和可靠性。

第四个常见问题是试验过程中数据的采集和处理。

数据的采集和处理是土工试验过程中一个非常关键的环节,直接影响试验结果的分析和判断。

土工动力离心模型试验中物理破坏模拟比较及关键问题

土工动力离心模型试验中物理破坏模拟比较及关键问题

土工动力离心模型试验中物理破坏模拟比较及关键问题摘要:土木结构的稳定性影响土木工程质量,基于物理结构破坏模拟实验,掌握结构破坏机理,为抗震策略制定提供参考。

土工动力离心模型试验中物理破坏模拟结果影响物理结构发展,针对模型与原型对比,为日后试验改进指明方向。

本文首先介绍物理破坏模拟的意义,接下来对土工动力离心模型试验技术概述,然后针对土工动力离心模型试验中物理破坏模拟比较分析,最后直指关键问题,制定模型试验发展策略。

旨在为相关人员提供借鉴。

关键词:土工动力离心模型;模型试验;物理破坏;比较分析;关键问题引言:近年来,岩土工程材料特性的模拟活动如火如荼地开展,为真实掌握物理结构破坏机理,通过土工动力离心模型试验模拟原型。

在此期间,正视模型结构与原型结构在相似关系方面存在的问题,探索模型结构、原型结构严格满足相似关系的发展方向,为工程结构优化、工程质量提升提供思路。

可见,这一论题具有探究性意义和现实性意义,具体内容如下。

1.物理破坏模拟的意义模拟实验是设计与原型相似的模型,借助模型研究原型自然现象或过程、规律的实验[1]。

物理破坏具有一定危险性、瞬时性,通过物理破坏模拟实验进行时空放大、细节映射、总结规律,为日后结构设计、结构优化提供依据。

2.土工动力离心模型试验技术概述土工动力离心模型试验在模型试验、土工离心模型试验的基础上发展而来,该试验技术用于研究土与结构之间的作用情况,据此预测岩土工程实际情况[2]。

土工动力离心模型试验将土工模型放到工作状态的土工离心振动台系统,使模型承受超过重力的离心加速度,据此弥补因模型尺寸不够而出现的土工构筑物自重损失,但惯性力等效于重力,则土工动力离心模型与原型在特性方面一致,相同点总结为应力应变、变形相似、破坏原理。

为实现自重作用下模型与原型相应点土体的力学性态相等,公式如下:(1)(2)(3)公式中,字母、、、、、分别表示土体中应力、土密度、加速度、重力加速度、土层厚度、原型。

土工格栅加筋填挖交界路基离心模型试验研究郝伟

土工格栅加筋填挖交界路基离心模型试验研究郝伟

收稿日期:2012-01-16作者简介:郝伟(1977-)男,陕西杨凌人。

讲师,硕士,主要从事道路工程、地基加固处理等方面的教学与科研。

E-mail :haowei@ 。

土工格栅加筋填挖交界路基离心模型试验研究郝伟1,2,王选仓2(1.西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100; 2.长安大学公路学院,西安710064)摘要:通过土工离心模型试验,对填挖交界路基处不同的土工格栅加筋方案对于不均匀沉降的处治效果进行研究。

通过测量填挖交界路基表面测点的沉降量和位移变化,分析土工格栅铺设的层数对填挖交界路基不均匀沉降和路基整体稳定性的改善作用,因此根据对比试验获得最佳的处治方案。

试验研究结果表明:铺设两层土工格栅对填挖交界路基不均匀沉降的效果要优于只铺设一层的,而铺设一层土工格栅对填挖交界路基不均匀沉降的效果要好于不铺设土工格栅的。

关键词:离心模型试验;填挖交界路基;土工格栅中图分类号:TU411.93文献标志码:A文章编号:1003-8825(2012)06-0118-040引言由于填挖交界路基在路基断面上填挖方材料性质上有较大的差异,易在路基断面上引起包括工后不均匀沉降和在重复荷载作用下的永久变形等差异变形[1],而差异变形会对路基及路面结构产生一定的附加应力,这会大大缩短路面的使用寿命。

通过在填挖交界路基段铺设土工格栅[2,3],依靠其加筋作用,达到稳定土体、减少不均匀沉降的目的。

但是在填挖交界路基中铺设土工格栅对于减少其不均匀沉降有何效果,以及土工格栅铺设的方法,目前还没有相关系统的研究。

土工离心模型试验的原理是把制作的土工模型放入离心机中,利用离心机高速旋转所产生的离心力,使模型承受较大的离心加速度,这就补偿了土工模型缩尺所产生本身自重的损失。

这相比在重力加速度条件下的物理模拟而言,和实际更为接近[4]。

在以往的试验中,以挡土墙和软基为研究对象的居多,但是很少有直接针对填挖交界路基不均匀沉降来进行研究的[5]。

试析气动潜孔锤使用情况(一)

试析气动潜孔锤使用情况(一)

试析气动潜孔锤使用情况(一)〔论文关键词〕岩土工程离心模型试验〔论文摘要〕随着我国岩土工程问题研究的不断拓展,新情况和新问题不断出现,使得采用室内试验和数值分析方法已不足以解决所有问题,这就使离心模型试验成为岩土工程试验领域的一种重要方法。

本文介绍了土工离心模型试验的原理、方法,详细阐述了该技术在岩土工程中的应用,最后指出了该技术存在的问题。

一、土工离心模型试验技术的原理1.土工离心模型试验技术的原理在岩土工程中,土的自重引起的应力通常占支配地位,土的力学特性随应力水平而变化,常规小比例尺模型由于其自重产生的应力远低于原型,因此不能再现原型的特性,解决这一问题的唯一途径就是提高模型的自重,使之与原型等效,基于这种思想,1869年法国人E.Philips 首次提出了离心机做模型试验的设想。

他根据弹性体平衡微分方程,推导出满足原型与模型之间具有相同性状的相似关系,在这些平衡中,当重力为主要因素时,他建议用离心机来增加模型的重力,以达到这种相似性。

土工离心模型试验是将土工模型置于高速旋转的离心机中,让模型承受大于重力加速度的离心加速度的作用,补偿因模型缩尺带来的土工构筑物自重的损失。

它比通常在静力(重力加速度)条件下的物理模拟更接近于实际。

土是一种非线性变形材料,它的性状受应力水平的影响。

当对土工构筑物进行物理模拟时,首要条件是保证模型的应力水平与原型相同。

利用高速旋转的离心机,在模型上施加超过重力n倍的离心惯性力,补偿模型因缩尺n倍所造成的自重应力的损失,达到与原型相同的应力水平,这样就可以在模型中再现原状土工构筑物的性状。

根据近代相对论的原理,重力与惯性力是等效的,而土的性质又不因加速度的变化而改变,因此,离心模拟技术对于以重力为主要荷载的土工构筑物来说就特别有效。

2.离心模型试验的相似理论为了满足模型同原型的严格相似,模型试验必须在相似三定理的指导下进行。

第一定理(正定理):对于相似的现象,其相似指标为1,或相似准则的数值相同。

岩土工程勘察土工试验中的常见问题

岩土工程勘察土工试验中的常见问题

岩土工程勘察土工试验中的常见问题岩土工程是一门工程科学,它包括了岩土力学、岩土工程构造、岩土力学试验等多个领域。

在岩土工程勘察中,土工试验是最重要的一环,它用于评估土体的力学特性、物理特性和水文特性。

但是,在土工试验中,常会出现一些问题和误差,因此对于这些问题和误差的了解与掌握是十分必要的。

1. 取样不均匀在进行土工试验前,必须对土样进行取样。

但是在取样的过程中,如果取到的样品不均匀,则可能导致土样的力学特性、物理特性和水文特性存在误差。

为此,在取样前,需要对土体的性质进行充分调查,选取适当的取样工具和取样位置,并确保取到的土样是代表性、均匀的。

2. 试验过程中仪器的误差在进行土工试验时,需要使用各种仪器和设备,如压力计、应变仪、水分计等。

但是这些仪器存在误差,在试验过程中需要注意进行修正和校正。

此外,在试验过程中还要注意对仪器和设备进行维护和保养,以确保仪器的精确度和稳定性。

在一些试验中,为了加速试验过程或提高试验精度,需要对土样进行强制变形,如压缩试验、剪切试验等。

但是过大的强制变形可能会导致土样的本构关系发生变化,从而影响试验结果。

因此,在进行强制变形时,应根据土样的性质进行控制,避免过度变形。

4. 试验环境的影响土工试验的环境条件也会对试验结果产生影响,如温度、湿度等。

在进行土工试验时,应尽量将试验环境控制在稳定的范围内,并进行相应的修正和校正。

5. 土样的处理和保存问题对于不同的土样,需要采取不同的处理和保存方式,以确保试验结果的正确性。

在进行土工试验前,应对土样进行适当的处理,如筛分、干燥等。

在试验后,还要注意对土样进行正确的保存和编号,以便后期查看和对比试验结果。

总之,在进行岩土工程勘察土工试验时,需要考虑到各种因素的影响,尽可能地降低误差和偏差,从而得到准确可靠的试验结果。

土质边坡离心机模型试验综述

土质边坡离心机模型试验综述

土质边坡离心机模型试验综述摘要:土工离心模拟实验技术已愈来愈受到岩土工程界的关注,它是研究小比例尺模型由于在离心试验机所形成的超加速度场中能达到与原型相同的应力水平,而得到与原型相同的应力状态、位移变化,相似的塑性区发展和变形破坏过程,以获取全比例尺模型的变形破坏机理的模拟试验技术。

本文主要介绍了土工离心机的的发展概况和其在土质边坡中应用和其误差分析及存在问题。

关键词:土质边坡离心机模型试验一、土工离心机概述1.土工离心机国内外发展历程土工离心模型试验技术是国内外广为关注和竞相采用的一项物理模拟技术,但其发展历程却相当坎坷和漫长。

早在1869年,英籍法国人Phillis[1]首先提出了离心模拟概念,以弹性介质平衡方程推导了模型与原型之间的相似关系,并提议利用该项模型试验技术对横跨英吉利海峡的钢桥该工程的可行性进行研究,但由此引起了强烈的争论,被认为不可行。

一直到60年代后,离心模型试验技术分别有美国和前苏联学者重新提出。

1931年,美国哥伦比大学Bucky[2]以小比例模型在很小的离心机上研究了煤矿坑道顶的稳定问题,并与1940年将离心模型试验引入光测弹性力学实验。

1932年,苏联ПokpoBckИЙ在莫斯科水利设计院土力学实验室内首先用离心机研究土工建筑物的稳定问题,并对这项实验技术进一步给予研究开发,取得很大进展。

截至20世纪70年代,前苏联在不同研究或设计机构中建置土工离心模型20余台,对离心模拟相似理论,设备设计技术和试验方法等都做出了卓有成效的工作。

20世纪60年代后期,英国,美国和日本等国才开始建置土工离心试验模型。

虽然较前苏联晚了近30年,但发展较快。

进入20世纪80年代,土工离心模型试验又有了进一步发展,法国,丹麦,德意志联邦共和国,意大利和荷兰也相继建立土工离心模型试验室。

这时,在世界范围内,土工离心机的载荷容量和数量大为增加,土工离心模拟技术也有了长足的进步,几乎应用到岩土工程的所有领域。

浅谈土工试验中常见问题与对策

浅谈土工试验中常见问题与对策

浅谈土工试验中常见问题与对策摘要:土工试验是岩土工程勘察中的重要工作,也是在工程设计和施工中具有不可忽视的作用。

作为工程地质的一项基础性工作,直接影响到工程施工的质量高低。

本文就笔者多年的工作经验进行了详细的分析和归纳总结, 提出了土工试验操作过程中常见的问题及相应的解决措施。

关键词:土工试验;岩土工程勘察;问题;解决措施1土工试验的内容及意义1.1土工试验的内容土工试验是测定工程地基及填筑料工程性的试验。

通过对试验测得数据进行整理和分析,从而为工程的施工提供可靠的参数,此外,土工试验也为获取土的物理性质指标和力学性能指标提供了方法,土工试验主要就是对土性能的研究,以保证地基基础等的施工质量以及建筑结构是安全的。

土工试验常规项目主要包括:密度、孔隙比、含水量、液限、塑限等。

土工试验主要方法包括:烘干法;环刀法、灌砂法;比重瓶法;平衡锥式液限仪法、液塑限联合测定仪法;渗透试验;直接剪切试验;三轴试验、无侧限抗压强度试验;固结试验。

1.2土工试验的意义设计人员一旦指定了土的品种和型号,品种、型号一经确定,力学性质参数也就确定,这与其他材料截然不同。

土质随着地点的不同,物理性质和力学性质也在不断地变化。

因此,在实际工程设计之前,工作人员就需要对工程现场进行严密的地质测试。

仅仅通过对室内实验测出的土的性质进行分析,来保证数据的准确性,这种做法是极为不可取的。

因为试验的结果极有可能出现一定的偏差,这样会严重影响工程的安全性。

这里就为大家提供一个行之有效的方法,工作人员可以将土工实验的成果同相关的指标摆在一起进行分析,通过对数据的分析找寻共性,这样才能保证实验数据的准确性。

此外在进行土工试验时,实验人员要严格遵循相关的试验标准和规范,对各个土工试验的相关环节进行完善,这样工程的安全性和稳定性就可以得到很好的保证,最后达到确保工程的质量的目的。

2土的比重、密度、含水量试验的问题与对策土的物性实验中,土的相对密度、密度、含水量,是其中三个最基本的实验,用它们可以换算土的干密度、孔隙比、孔隙度、饱和度等指标。

土工离心模型的试验原理

土工离心模型的试验原理

d2 H dH 2 - r 2 sin H- r co sH dt dt d 2y d2r dr sin H + 2 2 = dt d t2 dt + r dH cosH dt
d2 H dH 2 sin H 2 cos H- r dt dt 为了 更清 楚地说 明问题 , 转 换到 模型 内, 如图 2 ( b) , 于是有 x′ = c′ - x sin H+ y cos H y′ = c″ - x cosH - y sin H 对 t 两次求导后得到
由式 ( 5) 可知, 若欲使 E r 小于 5% , 则对于半径为
图 2 坐标转换
第 2期
喻 勇等 岩石动态拉伸断裂特性的 实验研究
7
4 [ 苏] . . 切列帕诺夫著 . 脆性断裂力学 . 黄克智等译 . 北京 : 科学出版社 , 1990: 596 5 Zhang Zong x ian , Yu Y ong and Zhao Q ing . Influences of Lo ading R ates on the Fr acture T oug hness of Rock. see : H . P . Rossmanith . Fr acture and Dam age o f Concr ete and Rock FDCR 2. Vienna, A ustr ia, 1992,
l
模 型 律
比例 因数 n 1/ n 1 1 1 1 1 1 1/ n 1 n 1 1 1 1 1/ n 1/ n2 1
Q l
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Q l
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- 1N - 1N - 1 N c = N RN Q a d = 1/ 2 1/ 2 = N G= N QN d N a Nl - 1 N k= N 2 d N QN aN G =

大型土工离心模型试验原理与技术和应用毕业论文

大型土工离心模型试验原理与技术和应用毕业论文

大型土工离心模型试验原理与技术及其应用毕业论文目录摘要 (3)Abstract (4)第一章绪论(文献综述) (5)§1.1土工离心机模型试验发展 (5)1.1.1发展背景 (5)1.1.2发展历程 (5)§1.2离心模型试验原理 (6)1.2.1基本原理 (6)1.2.2离心机转速n与模型率N的关系 (7)1.2.3原型和模型的比例关系 (7)§1.3本论文研究的任务 (7)第二章土工离心机的构造 (8)§2.1概述 (8)2.1.1绪论 (8)2.1.2离心机的放置 (8)§2.2臂式离心机构造 (9)2.2.1臂式离心机的构成 (9)2.2.2转臂和配重箱 (9)2.2.3吊篮 (10)2.2.4模型箱 (11)§2.3鼓式离心机构造 (12)§2.4小结 (13)第三章离心模型试验精度的影响因素研究 (14)§3. 1概述 (14)§3.2边界效应 (15)3.2.1边界效应产生原因 (15)3.2.2边界效应解决方法 (16)§3.3粒径效应 (16)3.3.1粒径效应产生原因 (16)3.3.2粒径效应解决方法 (17)§3.6小结 (17)第四章离心模型试验在工程上的应用 (18)§4.1概述 (18)§4.2土石坝横向裂缝离心模型试验 (19)4.2.1试验概述 (19)4.2.2试验流程 (19)4.2.3试验总结 (21)§4.3爆炸离心模拟试验 (21)4.3.1试验概述 (22)4.3.2试验流程 (22)4.3.3试验总结 (24)§4.4模拟月壤的土工离心模型试验研究 (25)4.4.1试验概述 (25)4.4.2试验准备与步骤 (26)4.4.3试验总结 (29)§4.5地铁车站地震模拟试验 (30)4.5.1试验概述 (31)4.5.2试验流程 (31)4.5.3试验总结 (33)§4.6鼓式土工离心模型试验研究 (34)4.6.1试验概述 (34)4.6.2试验布置与步骤 (35)4.6.3试验总结 (36)§4.7小结 (36)第五章离心模型实验的总结与展望 (37)§5.1总结 (37)§5.2发展 (38)§5.3制约 (40)参考文献 (41)致谢 (44)摘要随着现代城市化的发展,地面可供开发的面积逐年减少,于是人们就开始意识到地下空间的开发与利用。

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