一种滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统，它包括控制装置、滑槽装置、记录模拟滑坡体倾泻轨迹的观测单元及实现观测单元与控制装置同步操作的联动单元；滑槽装置包括水平滑槽和依次首尾相连的多段斜坡滑槽，相邻两段斜坡滑槽可转动连接，水平滑槽和每段斜坡滑槽的下方设有调节其高度的滑槽升降装置，控制装置包括控制台、支撑和调节控制台高度的控制台升降装置、设置在控制台上的驱动部件及启动装置，启动装置执行部件的底部设置在斜坡滑槽内并与斜坡滑槽密封配合，驱动部件驱动启动装置的执行部件动作实现模拟滑坡体的倾泻。每段斜坡滑槽与水平面夹角、相邻两段斜坡滑槽间的夹角均可任意调节，使滑坡路径变得多样，适用性更广。
【专利说明】一种滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种模拟实验系统，尤其涉及一种滑坡沿三维地形滑动过程模拟实验系统，具体涉及一种滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统。
【背景技术】
[0002]国外的滑坡模拟实验初始于上世纪六十年代，滑坡模型的初始应用在意大利瓦意昂水库滑坡中。到七十年代，美国、日本等国外研究机构着手使用人工降雨作为诱导，研究降雨型滑坡的形成机理。
[0003]20世纪末，室内模拟降雨研究滑坡的方法开始被国内学者使用。通过运用相似理论，滑坡问题实验型研究得以在实验室进行。宋克强等人(1991)，依托西安白鹿原滑坡区的滑坡制作了滑坡模型。降雨型黄土滑坡模拟实验以坡面均匀洒水的方式模拟诱发，研究了滑坡的机理、计算及预报方法。丁多文(1996)通过开展人工降雨下的室内滑坡模型试验来预测潘洛铁矿大格排土场边坡的稳定性。刘东燕等人(2010)制作了室内滑坡实验装置并开展实验。主要实验装置包括敞口实验箱，水平支架，实验箱驱动装置，自动测角仪等。该实验的创新处在于满足边坡模型不同宽度的需要，坡角自动测量的实现。国内学者李世海，张均峰，罗先启等人也进行了滑坡物理模拟实验装置的研发，开展了大量的科研工作。
[0004]然而目前大部分现有的研究都局限于对滑坡成因机理的研究，对于失稳后滑坡体的运动过程和对坡下构筑物的冲击破坏的实验型研究较少。Gray (1999)使用干燥的石英碎片在一个倾角为40°的表面抛光的抛物线滑槽与下方水平滑面的光滑接合的装置上进行了滑坡模拟实验，研究了滑坡失稳后滑体的运动过程和最终堆积形式。赵晓彦等人(2003)首次提出了滑坡岩体高速碰撞模型实验方法。通过实验，研究了滑体碰撞解体后不同速度段岩体体积的分布规律。McDougall (2004)使用干聚苯乙烯小珠进行了滑坡模拟实验。为了能模拟地形，材料从高箱释放到坡度可变的滑槽上，最后滑出到20°坡度并于滑动方向成可变的偏转角S的堤坝面上。所有的滑面都被打上10厘米的网格以方便测位移，速度等参数。
[0005]上述提及的室内滑坡模拟装置虽然为滑坡模拟实验的发展做出了很大的贡献。但是仍然存在一定程度的限制或不足，主要为:
1、滑槽模拟的滑床多为单一直线段，不能模拟曲线型滑坡轨迹。
[0006]2.、滑坡启动多靠上方装置闸门开启后的倾泻，不能模拟原始滑坡体特征。
[0007]3、缺少关于高速滑坡体对坡体下方区域所产生的灾害影响的研究，其中包括滑坡体的影响区域范围的研究和滑坡体最终的堆积体形态的分析，滑坡体对滑坡下方构建物的冲击力和构建物位移响应等参数的分析也鲜有开展。
【发明内容】
[0008]针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是:提供一种能够模拟滑坡体原始倾泻特征、倾泻轨迹、滑坡体对坡体下方区域所产生灾害影响的滑坡沿三维地形滑动过程丰吴拟室内实验系统。
[0009]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统，控制模拟滑坡体倾泻的控制装置、模拟滑坡体轨迹的滑槽装置、记录模拟滑坡体倾泻轨迹的观测单元及实现观测单元与控制装置同步操作的联动单元；
所述滑槽装置包括水平滑槽和斜坡滑槽单元；所述斜坡滑槽单元由多段斜坡滑槽构成，其中多段斜坡滑槽依次首尾相连，并且相邻两段斜坡滑槽通过竖直设置的第一转轴可转动连接，从而多段斜坡滑槽相互之间可以根据测试需要设置一定的夹角，从而可以有效地模拟实际滑坡体倾泻时的蜿蜒的轨迹，相比现有技术中只能模拟单一直线滑坡轨迹，这种斜坡滑槽单元的模拟更接近实际滑坡体倾泻时的真实情况；斜坡滑槽单元尾段斜坡滑槽的自由端与水平滑槽的一端通过竖直设置的第二转轴可转动连接；在水平滑槽和每段斜坡滑槽的下方设有调节其高度的滑槽升降装置；滑槽升降装置的作用使多段斜坡滑槽的高度可控，尽可能贴切地模拟实际滑坡体倾泻时的滑坡的轨迹中各个组成部分的高度差；
所述控制装置包括控制台、位于控制台下方用于支撑和调节控制台高度的控制台升降装置、设置在控制台上的驱动部件及启动装置；在控制台升降装置的作用下，实现控制台高度的变化，从而可以模拟滑坡体不同的倾泻高度；启动装置具有执行部件，该执行部件的底部设置在斜坡滑槽内并与斜坡滑槽密封配合，从而执行部件，位于执行部件与控制台边缘的斜坡滑槽构成一个用于放置模拟滑坡体的空间，驱动部件的动力输出件与启动装置的动力输入件连接，驱动启动装置的执行部件动作实现模拟滑坡体的倾泻；
所述斜坡滑槽单元首段斜坡滑槽的自由端与控制台的边缘可转动连接，斜坡滑槽单元尾段斜坡滑槽的自由端的高度低于控制台；
所述联动单元包括用于采集驱动部件动作的采集单元和与采集单元连接的控制单元，所述控制单元根据采集单元返回的驱动部件的动作信号控制观测单元工作。采集单元采集到驱动部件的动作信号，联动单元根据该动作信号控制控制观测单元工作，将模拟滑坡体倾泻的整个过程记录下来。
[0010]作为优化，所述启动装置包括支撑杆臂、启动杆臂和固定连接在控制台上的支撑轴杆；所述支撑杆臂的一端与支撑轴杆固定连接，另一端与启动杆臂的一端可转动连接，支撑杆臂与启动杆臂之间还连接有启动弹簧，启动弹簧与启动杆臂连接的端部上连接有启动绳，所述启动绳的一端与驱动部件的动力输出件连接；所述启动杆臂的底部固定连接有作为执行部件的遮挡板，遮挡板的底部设置在斜坡滑槽内并与该斜坡滑槽密封配合。
[0011]作为优化，所述遮挡板包括底部可转动连接的联动板和坡角控制板，联动板的顶部固定连接在启动杆臂的底部，联动板和坡角控制板的底部设置在斜坡滑槽内并与该斜坡滑槽密封配合，在联动板和坡角控制板之间设有夹角调节滑轨；夹角调节滑轨的一端通过横向设置的第三转轴与联动板可转动连接，夹角调节滑轨的另一端通过横向设置的第四转轴与坡角控制板可转动连接。
[0012]作为优化，所述支撑轴杆沿其长度方向具有多个高度定位孔，支撑杆臂的一端上具有限位孔，支撑轴杆与支撑杆臂之间设有连接杆，该连接杆的一端穿过高度定位孔与支撑轴杆连接并通过第一锁紧螺栓锁紧，另一端穿过限位孔与支撑杆臂连接并通过第二锁紧螺栓锁紧。
[0013]作为优化，所述控制台升降装置包括第一三角基座，固定在第一三角基座上的第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的顶部与控制台的下侧面固定连接。
[0014]作为优化，所述滑槽升降装置包括第二三角基座，固定在第二三角基座上的第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的顶部通过沿斜坡滑槽宽度方向设置的第五转轴与斜坡滑槽的下侧面可转动连接。
[0015]作为优化，还包括绕线盘和固设在控制台上的绕线盘支架，绕线盘通过横向的第六转轴设置在绕线盘支架上；所述正反转电机的输出轴与绕线盘连接带动绕线盘转动，启动绳的一端连接在绕线盘上。
[0016]作为优化，还包括构筑物模拟装置，所述构筑物模拟装置包括基座支架、设置在基座支架上方的基座平台和固定在基座平台上的构筑物模拟模型；所述基座支架包括伸缩支撑杆和固定在伸缩支撑杆底部的滑轮，伸缩支撑杆的顶部与基座平台的下侧面可拆卸连接；在构筑物模拟模型的面对水平滑槽的侧面上设有多个压力盒，在构筑物模拟模型的背对水平滑槽的侧面上设有多个位移传感器。
[0017]相对于现有技术，本发明具有如下优点:
1、本发明中的斜坡滑槽单元由多段斜坡滑槽构成，每段斜坡滑槽与水平面的角度可任意调节，同时，相邻两段斜坡滑槽之间采用可转动连接，从而使滑坡路径变得多样，既可以是单一的或多段的直线段，也可以是曲线型的滑坡路径，从而对不同地形和不同滑坡路径的边坡均能进行相似性模实验，因此适用性更广。
[0018]2、与现有高台直接倾泻模拟滑坡体相比，本发明通过控制遮挡板与斜坡滑槽之间夹角的控制，可以对不同滑坡体形态进行相似性模拟，还可以通过控制台升降装置调节控制台的高度，从而控制模拟滑坡体的起滑坡角。
[0019]3、还引进了构筑物模拟装置，测试中可以模拟两种状态即:无构筑物状态和有构筑物状态，从而能分别研究滑坡体的影响区域范围和滑坡体撞击下对构筑物的结构响应。为滑坡灾害预防和评估提供实验意见。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为滑坡沿三维地形滑动过程模拟实验装置的剖面结构示意图。
[0021]图2为滑坡沿三维地形滑动过程模拟实验装置的俯视结构示意图。
[0022]图3为滑槽升降装置的结构示意图。
[0023]图4为控制装置的结构示意图。
[0024]图5为构筑物模拟装置的结构示意图。
[0025]图中，控制台11、第一三角基座12、第一伸缩杆13、支撑杆臂14、启动杆臂15、支撑轴杆16、连接杆161、启动弹簧17、启动绳18、联动板191、坡角控制板192、夹角调节滑轨193、绕线盘30、绕线盘支架31、水平滑槽21、斜坡滑槽22、第一转轴23、第二转轴24、滑槽升降装置25、第二三角基座251、第二伸缩杆252、第五转轴253、高速摄像机41、伸缩支撑杆51、基座平台52、构筑物模拟模型53、滑轮54、压力盒55、位移传感器56、正反转电机8。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0027]参见图1至图5，一种滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统，控制模拟滑坡体倾泻的控制装置、模拟滑坡体轨迹的滑槽装置、记录模拟滑坡体倾泻轨迹的观测单元及实现观测单元与控制装置同步操作的联动单元；
所述滑槽装置包括水平滑槽21和斜坡滑槽单元；所述斜坡滑槽单元由多段斜坡滑槽22构成，其中多段斜坡滑槽22依次首尾相连，并且相邻两段斜坡滑槽22通过竖直设置的第一转轴23可转动连接，从而多段斜坡滑槽22相互之间可以根据测试需要设置一定的夹角，从而可以有效地模拟实际滑坡体倾泻时的蜿蜒的轨迹，相比现有技术中只能模拟单一直线滑坡轨迹，这种斜坡滑槽单元的模拟更接近实际滑坡体倾泻时的真实情况；另外这种可转动连接方式拆卸方便，能方便斜坡滑槽单元按实验需求增减。斜坡滑槽单元首段斜坡滑槽的自由端与控制台11的边缘可转动连接，斜坡滑槽单元尾段斜坡滑槽的自由端的高度低于控制台11，并且斜坡滑槽单元尾段斜坡滑槽的自由端与水平滑槽21的一端通过竖直设置的第二转轴24可转动连接；在水平滑槽21和每段斜坡滑槽22的下方设有调节其高度的滑槽升降装置25 ;滑槽升降装置25的作用使多段斜坡滑槽22的高度可控，尽可能贴切地模拟实际滑坡体倾泻时的滑坡的轨迹中各个组成部分；水平滑槽21和斜坡滑槽22可以是横截面为U型的结构，水平滑槽21和斜坡滑槽22均包括滑槽主体和滑槽主体宽度方向两侧边上的遮挡件,滑槽主体采用双层铝合金板制成,并对滑槽主体的上表面进行抛光作为滑坡面，还可以在滑坡面上标记有5cmX5cm的标准网格线，便于观测。滑槽主体宽度方向两侧边上的遮挡件可采用透视的有机玻璃，使用无影胶与粘合在铝合金滑槽主体的宽度方向两侧边上，同时在遮挡件上也标记有5cmX5cm的标准网格线，以便观测模拟滑坡体的变形。
[0028]滑槽升降装置25包括第二三角基座251，固定在第二三角基座251上的第二伸缩杆252，第二伸缩杆252的顶部通过沿斜坡滑槽宽度方向设置的第五转轴253与斜坡滑槽22的下侧面可转动连接。具体实施时，在每段斜坡滑槽下方均设有一对滑槽升降装置，该一对滑槽升降装置分别设置在斜坡滑槽宽度方向的两端，并位于斜坡滑槽长度方向的中部，从而能更加平稳的对斜坡滑槽进行支撑。在一对滑槽升降装置的一对第二伸缩杆的顶部设置第五转轴，然后通过第五转轴将斜坡滑槽可转动地连接在滑槽升降装置上方。通过调节第二伸缩杆的长度实现对斜坡滑槽高度的调节，实现对不滑坡轨迹的调节。
[0029]控制装置包括控制台11、位于控制台11下方用于支撑和调节控制台高度的控制台升降装置、设置在控制台11上的驱动部件及启动装置；在控制台升降装置的作用下，实现控制台高度的变化，从而可以模拟滑坡体不同的倾泻高度；启动装置具有执行部件，该执行部件的底部设置在斜坡滑槽内并与斜坡滑槽密封配合，从而执行部件，位于执行部件与控制台边缘之间的斜坡滑槽构成一个用于放置模拟滑坡体的空间，驱动部件的动力输出件与启动装置的动力输入件连接，驱动启动装置的执行部件动作实现模拟滑坡体的倾泻。驱动部件最好为正反转电机，具体可采用采用苏尔克-70TDY正反转电机。控制台为ImXlm的平台。
[0030]控制台升降装置包括第一三角基座12，固定在第一三角基座12上的第一伸缩杆13，第一伸缩杆13的顶部与控制台11的下侧面固定连接。通过调节第一伸缩杆的长度实现对控制台高度的调节，实现对模拟滑坡体滑坡高度调节。
[0031]启动装置包括支撑杆臂14、启动杆臂15和固定连接在控制台上的支撑轴杆16;支撑杆臂14的一端与支撑轴杆16固定连接，另一端与启动杆臂15的一端可转动连接，支撑杆臂14与启动杆臂15之间还连接有启动弹簧17，启动弹簧17与启动杆臂15连接的端部上连接有启动绳18,启动绳18的一端与驱动部件的动力输出件连接；启动杆臂15的底部固定连接有作为执行部件的遮挡板，遮挡板的底部设置在斜坡滑槽内并与斜坡滑槽密封配合。启动绳18通常为钢绳。支撑杆臂为空心杆，侧壁上具有用于启动绳穿过的通孔，启动绳从该通孔中穿过，然后从支撑杆臂的支撑轴杆固定连接的一端穿出。
[0032]遮挡板包括联动板191和坡角控制板192，联动板191的顶部固定连接在启动杆臂15的底部，联动板191和坡角控制板192的底部可转动连接且坡角控制板192位于靠近斜坡滑槽单元的一侧，联动板191和坡角控制板192的底部设置在斜坡滑槽内并与该斜坡滑槽密封配合，联动板191和坡角控制板192之间设有夹角调节滑轨193 ;夹角调节滑轨193的一端通过横向设置的第三转轴与联动板191可转动连接，夹角调节滑轨193的另一端通过横向设置的第四转轴与坡角控制板192可转动连接。进行模拟实验时，坡角控制板与位于坡角控制板与控制台边缘的斜坡滑槽构成一个用于放置模拟滑坡体的空间，将模拟滑坡体放置在该空间内，然以后可以根据实验的需要通过夹角调节滑轨调节联动板和坡角控制板之间的夹角，其实质是调节坡角控制板与斜坡滑槽之间的夹角，实现了模拟滑坡体不同形态的改变，从而实现了对实际中不同形态滑坡体的模拟。
[0033]为了进一步地增加该系统对实际滑坡体不同形态模拟的种类，扩大该系统的适用性，该可以做如下改进，支撑轴杆16沿其长度方向具有多个高度定位孔，支撑杆臂14的一端上具有限位孔，支撑轴杆16与支撑杆臂14之间设有连接杆161，该连接杆161的一端穿过高度定位孔与支撑轴杆16连接并通过第一锁紧螺栓锁紧，另一端穿过限位孔与支撑杆臂连接并通过第二锁紧螺栓锁紧。连接杆可以为弧形滑轨，通过调节连接杆与支撑轴杆连接的位置，也可以起到调节坡角控制板与斜坡滑槽之间的夹角的作用。
[0034]为了能更加真是地模拟滑坡体倾泻时的状态，模拟实验系统还包括绕线盘30和固设在控制台上的绕线盘支架31，绕线盘30通过横向的第六转轴设置在绕线盘支架31上；正反转电机8的输出轴与绕线盘30连接带动绕线盘转动，启动绳18的一端连接在绕线盘30上。正反转电机正转，绕线盘正转，启动绳在绕线盘上缠绕，启动绳拉动启动弹簧与启动杆臂连接的端部，使启动弹簧产生形变，然后正反转电机反转，绕线盘反转，启动绳对启动弹簧与启动杆臂连接的端部拉力消失，启动弹簧在弹性势能的作用下，给启动杆臂一个远离斜坡滑槽的弹力，启动杆臂带动其底部的执行部件从斜坡滑槽内快速推离，位于斜坡滑槽内被执行部件挡住的模拟滑坡体被快速释放，从而达到快速启动模拟滑坡体倾泻的效果O
[0035]联动单元包括用于采集驱动部件动作的采集单元和与采集单元连接的控制单元，所述控制单元根据采集单元返回的驱动部件的动作信号控制观测单元工作。采集单元采集到驱动部件的动作信号，联动单元根据该动作信号控制控制观测单元工作，将模拟滑坡体倾泻的整个过程记录下来。联动单元能实现正反转电机和多部高速摄像机的联动，达到同时释放启动和拍摄。
[0036]观测单元包括至少三部高速摄像机41，其中两部高速摄像机分别布设在滑槽装置左右两侧(水平滑槽或斜坡滑槽宽度方向的两侧)，一部高速摄像机位于滑槽装置的上方，三部高速摄像机共同记录模拟滑坡体倾泻过程中的几何位置图像信息。
[0037]为了检测滑坡体对其下方构筑物的影响，该模拟实验系统还包括构筑物模拟装置，构筑物模拟装置包括基座支架、设置在基座支架上方的基座平台52和固定在基座平台52上的构筑物模拟模型53 ;基座支架包括伸缩支撑杆51、固定在伸缩支撑杆51底部的滑轮54和固定器，可实现滑动，方便移动，伸缩支撑杆51的顶部与基座平台52的下侧面可拆卸连接，方便更换基座平台以适应不同实验需求；在构筑物模拟模型53的面对水平滑槽的侧面(相当于构筑物模拟模型正受力面)上设有多个压力盒55，在构筑物模拟模型的背对水平滑槽的侧面上设有多个位移传感器56。基座平台为ImX Im的平台，
压力盒布设在构筑物模拟模型正受力面用于检测模拟滑坡体倾泻时对构筑物模拟模型的冲击力，具体实施时可使用盛远SY-605电传感器型的土压力盒。位移传感器布设在构筑物模拟模型正受力面的背面用于检测检测模拟滑坡体倾泻时构筑物模拟模型的位移变化，具体实施时可使用威海迪控D-KB-50光栅测微传感器，压力盒和位移传感器的输出端与计算机连接可获得冲击力时程曲线和构筑物位移时程曲线。
[0038]当构筑物模拟模型为多层时，每层至少都设有一个压力传感器，并且每个压力传感器设置在每层的上部，这样对每层位移的变化检测更明显。
[0039]在无构筑物状态下，构筑物模拟模型被铝合金材质的平面板代替。
[0040]利用本发明提供的模拟实验系统进行滑坡沿三维地形滑动过程模拟实验的操作过程如下:
1.选取滑坡体土工材料作为模拟滑坡体，测定其基本力学性质。
[0041]2.根据相似性实验的要求，搭设滑槽装置，主要过程为:通过滑槽升降装置调整每段斜坡滑槽的高度，通过调节相邻两段斜坡滑槽的相对位置，调整滑坡路径的弯曲度。
[0042]3.调节控制台升降装置和基座支架的伸缩支撑杆的高度。
[0043]4.通过人工辅助操作和正反转电机将启动装置中的执行部件安置在模拟滑坡体的起滑点，通过坡角控制板，调整好起滑坡角。在坡角控制板以上的槽段上按实验需要铺设模拟滑坡体。
[0044]5.将筑物模拟模型与基座平台连接。并在筑物模拟模型的正受力面上布设土压力盒、在筑物模拟模型的背对正受力面上布设位移传感器，并将压力盒和位移传感器的信号输出端分别与计算机相连。
[0045]6.在滑槽装置左右两侧分别布设一台高速摄像机，在滑槽装置水平滑槽的上方布设一台高速摄像机。
[0046]7.通过联控单元,正反转电机反转释放启动绳快速启动模拟滑坡体倾湾，高速摄像机的拍摄也同时开启。
[0047]8.整理计算机收回的数据和高速摄像机所得图像用于分析研究。
[0048]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统，其特征在于:包括控制模拟滑坡体倾泻的控制装置、模拟滑坡体轨迹的滑槽装置、记录模拟滑坡体倾泻轨迹的观测单元及实现观测单元与控制装置同步操作的联动单元； 所述滑槽装置包括水平滑槽(21)和斜坡滑槽单元；所述斜坡滑槽单元由多段斜坡滑槽(22 )构成，其中多段斜坡滑槽(22 )依次首尾相连，并且相邻两段斜坡滑槽(22 )通过竖直设置的第一转轴(23)可转动连接；斜坡滑槽单元尾段斜坡滑槽(22)的自由端与水平滑槽(21)的一端通过竖直设置的第二转轴(24)可转动连接；在水平滑槽(21)和每段斜坡滑槽(22)的下方设有调节其高度的滑槽升降装置(25)； 所述控制装置包括控制台(11)、位于控制台(11)下方用于支撑和调节控制台(11)高度的控制台升降装置、设置在控制台(11)上的驱动部件及启动装置，启动装置具有执行部件，该执行部件的底部设置在斜坡滑槽(22)内并与斜坡滑槽(22)密封配合，驱动部件的动力输出件与启动装置的动力输入件连接，驱动启动装置的执行部件动作实现模拟滑坡体的倾泻； 所述斜坡滑槽单元首段斜坡滑槽(22)的自由端与控制台(11)的边缘可转动连接，斜坡滑槽单元尾段斜坡滑槽(22)的自由端的高度低于控制台(11)； 所述联动单元包括用于采集驱动部件动作的采集单元和与采集单元连接的控制单元，所述控制单元根据采集单元返回的驱动部件的动作信号控制观测单元工作。
2.如权利要求1所述的滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统，其特征在于:所述启动装置包括支撑杆臂(14)、启动杆臂(15)和固定连接在控制台(11)上的支撑轴杆(16)； 所述支撑杆臂(14)的一端与支撑轴杆(16)固定连接，另一端与启动杆臂(15)的一端可转动连接，支撑杆臂(14)与启动杆臂(15)之间还连接有启动弹簧(17)，启动弹簧(17)与启动杆臂(15)连接的端部上连接有启动绳(18),所述启动绳(18)的一端与驱动部件的动力输出件连接； 所述启动杆臂(15)的底部固定连接有作为执行部件的遮挡板，遮挡板的底部设置在斜坡滑槽(22)内并与斜坡滑槽(22)密封配合。
3.如权利要求2所述的滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统，其特征在于:所述遮挡板包括底部可转动连接的联动板(191)和坡角控制板(192)，联动板(191)的顶部固定连接在启动杆臂(15)的底部，联动板(191)和坡角控制板(192)的底部设置在斜坡滑槽(22)内并与该斜坡滑槽(22)密封配合，在联动板(191)和坡角控制板(192)之间设有夹角调节滑轨(193);夹角调节滑轨(193)的一端通过横向设置的第三转轴与联动板(191)可转动连接，夹角调节滑轨(193)的另一端通过横向设置的第四转轴与坡角控制板(192)可转动连接。
4.如权利要求2或3所述的滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统，其特征在于:所述支撑轴杆(16)沿其长度方向具有多个高度定位孔，支撑杆臂(14)的一端上具有限位孔，支撑轴杆(16)与支撑杆臂(14)之间设有连接杆(161)，该连接杆(161)的一端穿过高度定位孔与支撑轴杆(16)连接并通过第一锁紧螺栓锁紧，另一端穿过限位孔与支撑杆臂(14)连接并通过第二锁紧螺栓锁紧。
5.如权利要求1所述的滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统，其特征在于:所述控制台升降装置包括第一三角基座(12)，固定在第一三角基座(12)上的第一伸缩杆(13)，所述第一伸缩杆(13)的顶部与控制台(11)的下侧面固定连接。
6.如权利要求1所述的滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统，其特征在于:所述滑槽升降装置(25)包括第二三角基座(251)，固定在第二三角基座(251)上的第二伸缩杆(252)，所述第二伸缩杆(252)的顶部通过沿斜坡滑槽(22)宽度方向设置的第五转轴(253)与斜坡滑槽(22)的下侧面可转动连接。
7.如权利要求2所述的滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统，其特征在于:所述驱动部件为正反转电机(8)。
8.如权利要求7所述的滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统，其特征在于:还包括绕线盘(30)和固设在控制台(11)上的绕线盘支架(31)，绕线盘(30)通过横向的第六转轴设置在绕线盘支架(31)上；所述正反转电机的输出轴与绕线盘(30)连接带动绕线盘(30)转动，启动绳(18)的一端连接在绕线盘(30)上。
9.如权利 要求1所述的滑坡沿三维地形滑动过程模拟室内实验系统，其特征在于:还包括构筑物模拟装置，所述构筑物模拟装置包括基座支架、设置在基座支架上方的基座平台(52)和固定在基座平台(52)上的构筑物模拟模型(53)； 所述基座支架包括伸缩支撑杆(51)和固定在伸缩支撑杆(51)底部的滑轮(54)，伸缩支撑杆(51)的顶部与基座平台(52)的下侧面可拆卸连接； 在构筑物模拟模型(53)的面对水平滑槽(21)的侧面上设有多个压力盒(55)，在构筑物模拟模型(53)的背对水平滑槽(21)的侧面上设有多个位移传感器(56)。
【文档编号】G01N33/00GK104020262SQ201410284717
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】杨海清, 蓝一凡, 曾酉源, 闫冬雪, 王贺, 韩斌, 王雯璇, 薛暄译 申请人:重庆大学