本實(shí)用新型涉及土工離心模型試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種用于土工離心模型試驗(yàn)的土工格室。
背景技術(shù):
隨著我國國家戰(zhàn)略計(jì)劃的實(shí)施,國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展,公共設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施和交通設(shè)施等工程建設(shè)蓬勃興起,土工格室作為一種土工合成材料,被廣泛應(yīng)用于邊坡工程、路基工程、擋墻工程等土木工程領(lǐng)域。土工離心模型試驗(yàn)在縮小土工構(gòu)筑物的尺寸的同時(shí),加大了模型的重力加速度,可以保持模型中土的應(yīng)力狀態(tài)與實(shí)際情況一致,因此在模擬邊坡、土壓力問題等方面具有一定優(yōu)勢(shì),是巖土工程中一種常用的試驗(yàn)手段,采用土工離心模型試驗(yàn)研究土工格室加筋結(jié)構(gòu),對(duì)于揭示其破壞機(jī)理和變形規(guī)律具有重要意義。根據(jù)《公路工程土工合成材料土工格室》(JT/T 516-2004),實(shí)際工程中的土工格室高度為50mm~300mm,焊接距離為340mm~800mm;然而在進(jìn)行土工離心模型試驗(yàn)時(shí),由于離心模型試驗(yàn)?zāi)P拖涞某叽缬邢?,不能容納土工格室原型,則必須對(duì)實(shí)際土工格室進(jìn)行縮尺,但要保證模型材料在一定的離心加速度下和原型材料的力學(xué)性質(zhì)相似。因此,研究可用于離心模型試驗(yàn)的土工格室模型材料,具有重大的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于土工離心模型試驗(yàn)的土工格室,可用于土工離心模型的構(gòu)建,能充分模擬實(shí)際土工構(gòu)筑物中土工格室的性能,實(shí)現(xiàn)對(duì)土工構(gòu)筑物的破壞機(jī)理和變形規(guī)律進(jìn)行精確的模擬。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一種用于土工離心模型試驗(yàn)的土工格室,包括多條片材,兩片材之間沿片材長度方向每隔30~50mm設(shè)置一連接點(diǎn),形成一格室組,相鄰兩格室組之間沿片材長度方向每隔30~50mm設(shè)置一連接點(diǎn),兩格室組之間的連接點(diǎn)分別位于格室組內(nèi)兩片材之間相鄰兩連接點(diǎn)的中間位置;所述片材寬度為10~20mm,片材厚度為0.03~0.15mm。
上述技術(shù)方案中,進(jìn)一步地,所述片材為采用初始拉伸模量為15~30kN/m、抗拉屈服強(qiáng)度為0.5~1.5kN/m的塑料薄膜切割成寬度相同的長條形。
上述技術(shù)方案中,進(jìn)一步地,所述各連接點(diǎn)處均采用焊接方式連接。
上述技術(shù)方案中,進(jìn)一步地,所述各連接點(diǎn)均采用超聲波焊接,焊縫寬度為0.8~1mm。
上述技術(shù)方案中,進(jìn)一步地,所述各連接點(diǎn)處抗拉強(qiáng)度不小于0.5KN/m。
上述技術(shù)方案中,進(jìn)一步地,所述塑料薄膜為聚乙烯薄膜。
本實(shí)用新型采用聚乙烯薄膜材料切割成長條形片材,相鄰兩片材之間間隔一定的距離采用超聲波焊接連接,形成小規(guī)格的土工格室結(jié)構(gòu);該土工格室相比于實(shí)際土工構(gòu)筑物所采用的土工格室結(jié)構(gòu)在尺寸、規(guī)格及使用性能上呈近似等比例設(shè)置,從而可用于土工離心試驗(yàn)中土工離心模型的構(gòu)建,并能很好地模擬出實(shí)際土工工程在離心試驗(yàn)過程中的破壞機(jī)理和變化規(guī)律,可廣泛應(yīng)用于各種土工離心模型試驗(yàn),具有很好的實(shí)用價(jià)值。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主視圖。
圖2是本實(shí)用新型土工格室展開狀態(tài)立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、片材,2、格室組,3、連接點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1,本實(shí)施例中采用聚乙烯薄膜作為制備該土工格室的原材料,具體地選用厚度為0.085mm,抗拉屈服強(qiáng)度為0.912kN/m,初始拉伸模量為20.4kN/m的聚乙烯薄膜;這里的抗拉屈服強(qiáng)度為材料在拉伸作用下產(chǎn)生屈服變形時(shí)的應(yīng)力。首先將聚乙烯薄膜切割出若干條長度為500mm、寬度為10mm的片材;然后將兩片材每隔40mm采用超聲波焊接進(jìn)行連接形成多個(gè)焊接點(diǎn),兩片材通過上述焊接操作組成一格室組;再將各相鄰格室組之間沿片材長度方向每隔40mm采用超聲波焊接進(jìn)行連接,這里格室組之間的焊接點(diǎn)分別位于每組格室組內(nèi)兩片材之間相鄰兩焊接點(diǎn)的中間位置,上述各焊接點(diǎn)的焊縫寬度為1mm,應(yīng)保證各焊接點(diǎn)的強(qiáng)度,防止在焊接點(diǎn)處發(fā)生破壞,這里焊接點(diǎn)處的抗拉強(qiáng)度為0.5kN/m;將其展開即形成如圖2所示的土工格室。片材及格室組之間除了采用焊接方式連接外還可以采用粘接等現(xiàn)有常規(guī)連接方式進(jìn)行連接。
通過計(jì)算分析,上述實(shí)施例中的土工格室,在構(gòu)建的土工離心模型中其強(qiáng)度和剛度性能在40g~150g的離心加速度下與實(shí)際土工工程中的土工格室近似,可滿足土工離心模型試驗(yàn)的使用要求。
本實(shí)用新型的說明書和附圖被認(rèn)為是說明性的而非限制性的,在本實(shí)用新型公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容,不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)就可以對(duì)其中一些技術(shù)特征作出一些替換和變形,這些替換和變形均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。