Prueba del modelo físico de fricción inferior

El modelo subyacente es un modelo físico bidimensional tridimensional. Coloque el modelo de pendiente producido según el perfil geológico de ingeniería en la cinta transportadora del probador del modelo de fricción inferior. Cuando la correa se mueve, el modelo es arrastrado y el deflector lo sujeta. La fuerza Fb que actúa sobre el deflector es igual a la fuerza de fricción que actúa sobre la parte inferior del modelo cuando se arrastra la correa y se utiliza para simular la gravedad del macizo rocoso. [43]

Bajo la acción del peso propio, la fuerza de fricción dFb en unidad dz es:

dFb=μbρtdxdz (4-25)

Donde : μ b es el coeficiente de fricción por deslizamiento entre la superficie inferior del modelo y la cinta;

ρ——densidad del material del modelo;

T——espesor del modelo;

DXdz-model El área en unidad dz.

Suponiendo que la cinta corre a velocidad constante, la dirección z es:

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Cuando el ancho del modelo es w y la longitud es z Cuando , la fuerza de fricción inferior es:

Fb(Z)=μbρtWZ (4-27)

Figura 4-20 Fricción inferior sistema de prueba

La parte superior del modelo La distribución de tensiones es:

σZ =μbρZ σy = 0; σx=μσz (4-28)

Donde : Relación μ-Poisson.

El modelo de fricción del fondo es un modelo cualitativo, que requiere que el modelo y el prototipo tengan gravedad, geometría y estructura similares, y que las superficies estructurales dominantes deben mantener una similitud mecánica.

Pasos de prueba:

① Determinar el tamaño del modelo. De acuerdo con el tamaño del marco del modelo y el objeto del macizo rocoso de ingeniería bajo estudio, establezca el modelo de sección geológica del macizo de roca de ingeniería en proporción y dibuje el diagrama del modelo

②Seleccione el material del modelo;

③Moldeo. Dibuje una sección transversal del modelo geológico de ingeniería en la cinta y luego haga el modelo como se muestra en la imagen de acuerdo con las diferentes propiedades de ingeniería de la formación rocosa y los materiales del modelo seleccionados, de modo que esté en el estado inicial;

Según la ocurrencia del macizo rocoso, colocado capa por capa de abajo hacia arriba. Deben colocarse secuencialmente a lo largo de la dirección del lecho para mantener la continuidad de la capa de roca; la dirección de corte se establece de acuerdo con la estructura de la roca; los materiales correspondientes deben colocarse en capas débiles, zonas de fractura de falla y áreas de rotura.

De acuerdo con el tamaño del bloque y la ubicación de los materiales del modelo, se pueden simular cualitativamente macizos rocosos de ingeniería con diferentes propiedades mecánicas y sistemas estructurales.

④Revestimiento. Aplique una capa con un espesor de aproximadamente 0,2 ~ 0,8 mm en la superficie del modelo;

⑤Dibuje puntos y líneas de marcado;

⑥Instale instrumentos de medición y equipos de registro de imágenes;

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El sistema de medición se fija en la superficie del modelo y la cámara y la cámara se montan en el marco de fotos encima del marco del modelo.

⑦Pruebas y tests:

Antes de realizar las pruebas, se debe registrar el estado inicial del modelo. Luego, partiendo de la posición inicial, se excava gradualmente el talud según el perfil de talud establecido y la prueba se realiza por etapas. Durante la operación se requiere una aceleración suave y uniforme y la velocidad de funcionamiento de la correa es de 20 ~ 80 mm/s.

La medición de la deformación y el registro de imágenes se llevan a cabo al inicio de la prueba de operación del perfil de pendiente en cada etapa, lo que requiere una descripción dinámica del proceso de deformación y los fenómenos de falla. Una vez que la deformación sea estable, se puede llevar a cabo la siguiente etapa de excavación y prueba de operación del perfil de la pendiente hasta que falle.

De acuerdo con la recopilación de datos y la reproducción de datos de video de cada etapa de la prueba de pendiente, se proporciona lo siguiente:

(1) Diagrama de trayectoria de desplazamiento del punto marcador;

(2) Cambios en la posición de la línea de marcado en diferentes períodos;

③Trayectoria de desplazamiento del perfil de pendiente en cada etapa.

A través del análisis experimental se pueden obtener las leyes de deformación y falla de taludes y los posibles modos de deslizamiento.