地质力学模型试验台的研制与应用

c han i c s m ode lt e st -be d w as m ade. I t used el ec t r ohydr aul i c se r v oc on t r ol l ed syst em an d m ul t i pl e ac t uat or st or e al i ze un i f or m l oadi n g，an d i t sc har ac t er i st i c s ar e hi gh st i f f n ess， un i f or m l oadi n g， st abl ec on t r ol . I n addi t i on ，ot herr e l ev an t exp e r i me nt al key t ec hn i q ue s an d ap p l i c at i on on t un n e lst abi l i t y m odel t est s r ese ar c h we r ei nt r oduc e d，w hi c h i n di c at es t hat t he m odel t est bed c an m ee tt he t est dem an ds. K : ge o-m ec han i c s ; m odelt est be d; key t ec hn ol ogy
2 试验台总体设计与 关键技术
地质力 学模型试 验台采用 钢质框架 结构 ( 见 图 1) ， 由上 横 梁 , 移动横梁, 底梁及两侧的竖梁组成， 模 2 00 0 m m . 上 横梁 装有 手 拉 葫芦 ， 用 于升 降 移 动 横 梁 及 前后 两侧 的槽 钢 . 移 动 横 梁 , 底 梁 及左 右 竖 梁 构 成 一 个封 闭的受 力 框 架 . 移 动 横 梁上 配 置 11 个 垂 向 伺 服 油缸 ， 左 右 竖 梁 上 各配 置 6 个 水 平 伺 服 油 缸， 共 23 个 伺服 加载 油缸 . 垂 向 伺 服 油缸 全 部 工 作 时 ， 总荷载 600 kN ; 水平 油缸全 部工 作时 ， 总 荷载 400 kN . 本 机的 液压 系统 采用共 用油 箱的 独立 双路 液压 系
第 29 卷 第 3 期 2010 年 3 月
实
验
室
研
究
与
探
索
V ol .29 N o.3 M ar . 2010
R ESEA RC H A N D EXPLO R A TIO N IN LA B O R A TO R Y
地 质 力 学 模 型试 验 台 的 研 制 与 应 用
1 董昌周 ， 曲 1 1 2 晨 ， 杨建辉 ， 邵卫平
� � 型 内净 空 尺寸 ( 长 宽 高 ) 为 4 0 00 m m 40 m m 真 实地� 反映� 岩体 和工 程 结 构 空间 关系， 更 准确地模拟
统， 垂向 和水 平方 向各 有单 独的 油泵 及控 制阀 ， 可按 不 响， 发现 一些 新的 力学 现象 和规 律 ， 为 建立 新的 计算 理 � 同 的试 验要 求各 关启 1 4 组伺 服 油 缸 . 油 箱 采 用 大
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( 1 .Z he j i an g U n i v er si t y ofSc i e nc e an d Te c hn ol ogy ， H an gzhou 3100 23 ， C hi n a; 2 .Z hej i an g Lon gyou Ji n gyuan M e c han i c al Eq ui p m en tC o.Lt d.， Ji n hua 32 4400 ， C hi n a) A : A c c or di ng t o t he e xp e r i me n t alr e q ui r e me n tof geot ec hn i c alen gi n ee r i ng t e ac hi n g an d r ese ar c h， t he geome -
1 引
言
［ 1］
论 和数 学模 型提 供重要 依据
［ 24］
.Байду номын сангаас
目 前， 理 论研 究 , 相似模 型研 究和 数值 模拟 计算 是 自 然科 学研 究的 3 种 主要 手段 . 相 似模 拟试 验是 真 实 的物 理实 体， 在 基本 满足 相似 原理 的条 件下 ， 它能 更 开 挖施 工过 程的 影响 ， 并可 给出 更为 直观 的试 验结果 ， 更 容易 全面 掌握 岩体 工 程 的 整体 受 力 特 征 , 变形趋势 以 及稳 定性 等特 点 . 大 量 的 试验 结 果 证 明， 相似模拟 试 验方 法是 研 究 隧 道 工 程 问 题 的 一 种 行 之 有 效 的 方 法 . 地 质力 学模 型试验 台的 应用 可以 分析 隧道 建设 中 围 岩, 衬 砌结 构的 受 力 和变 形 问 题 ， 能 全 面, 直观地反 映 隧道 建设 过 程 中 围 岩 支 护 体 系 各 方 面 的 变 化 和 影
( 1. 浙江 科技学 院， 浙江 杭 州 3100 23; 2. 浙江 龙游竞 远机 械设 备有 限公 司， 浙江 金华 32440 0) 要 : 基于 开展 岩土 工程 学科 教学 和科研 的试 验要 求 ， 研制 了地 质力 学模 型试验 台 . 该试 验台 采用 了
摘
微 机电 液伺 服控制 , 多 油缸 均布 加载 技术 ， 具有 整体 刚度 好 , 受 载均 匀 , 控制 稳定等 特点 . 介 绍了 与之 配 套 的试 验关 键技术 和在 隧道 围岩 稳定 性研 究方 面的 应用 情况 ， 表明 模型 试验 台功 能能 够满 足试 验要 求 . 关 键词 : 地质 力学 ; 模型试 验台 ; 关键 技术 中 图分 类号 : P 5 5 4 文 献标 识码 : A 167( 2010 ) 0 3 - 00 14 - 03 文 章编 号 : 1006 - 7