[发明专利]离心模型试验试样刷

说明书

技术领域

本发明属于岩土工程离心物理模型试验领域，涉及一种土层模型的制样装置。

背景技术

土工离心机能够再现原型应力应变场，是岩土工程学科研究、工程应用中常用的有效工具。超重力离心模型试验中，土体模型需要按照一定的相似比进行缩尺，并通过让模型承受大于重力加速度的离心加速度作用，使模型和原型应力应变相同、变形相似。受离心机的放大作用，土体模型转换至原型后，其误差也会相应的放大。通常模型制备中1毫米的微小误差，也可被放大几十倍甚至上百倍。

土体模型的精确制备是超重力离心模型试验成败的关键之一。目前，均匀砂性土和软土是国内外岩土工程离心试验研究最常选用的土体；制样过程中，土体模型表面多呈水平或倾斜状态。现有的制样技术，往往是采用普通毛刷进行人工多次整平或修坡，效果差、难度大，难以保证模型土体表面各处平整度一致或坡度一致。同时，手工多次修整模型表面，对土体状态扰动极大，直接影响试验结果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种离心模型试验试样刷。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：本发明提供的离心模型试验试样刷，包括支撑梁、长度尺、滑动件、刷板和毛刷。支撑梁长度方向上画有刻度。所述的长度尺有两个，分别为短尺和长尺，短尺和长尺均包括长度刻度、滑动槽、刷板固定螺栓以及角度刻度四个部分。所述滑动件包括支撑梁固定螺栓、长度尺固定螺栓、支撑梁滑动槽以及长度尺滑动槽四个部分。所述刷板包括第一螺孔、第二螺孔、角度指针以及毛刷安装槽。长度尺通过滑动件与支撑梁相连，通过刷板固定螺栓与刷板相连，所述毛刷安装于刷板的毛刷安装槽上。

进一步的，所述支撑梁的横截面尺寸为3cm×3cm，长度需大于土体模型所在模型箱长度，以方便安装。支撑梁的刻度可方便确定两长度尺间的水平距离。

进一步的，所述滑动槽位于长度尺长度方向的中轴线上，所述长度刻度位于滑动槽边缘处，可方便确定刷板与支撑梁间竖向距离。所述角度刻度位于长度尺的底部，可方便确定刷板与水平方向间的角度。所述短尺和长尺的长度需根据模型箱高度来确定。长度尺通过滑动件与支撑梁相连，通过螺栓与刷板相连。

进一步的，所述支撑梁位于支撑梁滑动槽内，长度尺位于长度尺滑动槽内；滑动件滑动至所需位置后，可用螺栓来固定。

进一步的，所述短尺的刷板固定螺栓安装于第一螺孔中，长尺的刷板固定螺栓安装于第二螺孔内。所述角度指针可直接指示刷板与水平方向的角度。

进一步的，所述毛刷的材质和疏密程度可根据试验需要制作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的结构简单，操作性强，拆装方便，且易于改造。

(2)本发明可根据需求来改变高度，在制造水平场地模型的过程中具有很好的适用性，能更好地整平水平场地，使沙土受力均匀。

(3)本发明可根据需求来改变角度，在制造倾斜场地模型的过程中具有很好的适用性，能更好地整平倾斜场地，严格控制了倾斜场地其倾斜角的大小并且使沙土受力均匀。

(4)本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

附图说明

图1是本发明的总结构图；

图2是长度尺结构详图；

图3是滑动件结构详图；

图4是刷板结构详图；

图中：支撑梁1、长度尺2、长度刻度2-1、滑动槽2-2、刷板固定螺栓2-3、角度刻度2-4、短尺2-5、长尺2-6、滑动件3、支撑梁固定螺栓3-1、长度尺固定螺栓3-2、支撑梁滑动槽3-3、长度尺滑动槽3-4、刷板4、第一螺孔4-1、第二螺孔4-2、角度指针4-3、毛刷安装槽4-4、毛刷5。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的离心模型试验试样刷，包括支撑梁1、长度尺2、滑动件3、刷板4和毛刷5。

所述支撑梁1的横截面尺寸为3cm×3cm，长度需大于土体模型所在模型箱长度，以方便安装。支撑梁1长度方向上画有刻度，以确定两长度尺2间的水平距离。