土工
离心机通过采用高速旋转增加模型重力的方法, 使模型土体产生与原型相同的自重应力, 模型的变形及破坏机制与原型相似, 从而可以直接模拟复杂的岩土工程问题。目前土工
离心机的用途已十分广泛, 不仅可以用于解决常规的土力学问题, 如土石坝、边坡、挡土墙、桩基、深基坑、地下洞室等, 而且利用
离心机可以模拟原型应力的特点, 研究人员将离心机用于冻土力学、环境土力学、土工抗震研究以及爆破工程研究等*域。离心模型试验同时为深入认识岩土力学的基本原理, 验证数值分析成果提供了十分有效的手段。
G际上自 20 世纪 60 年代以来建造了约 200 多台土工离心模拟试验机。80 年代以来, 许多发达G家如英G、日本、美G、法G等还建造了各类离心机振动台进行土工抗震离心模型试验, 研究内容涉及堤坝抗震变形、边坡抗震稳定性、地震条件下土与结构的相互作用、土体液化等方面
[ 1,2] 。特别是在地震多发G家如日本, 已经建设了 20 余台离心机振动台, 在这方面的研究也十分活跃。由于人们对于自然灾害和环境的关注, 这一*域的研究工作将会更加引人注目。
对于岩土工程抗震问题, 通常只能采用数值计算的方法进行分析, 其计算结果受计算参数和本构数学模型的影响很大; 现场观测通常耗资巨大, 而且由于实际地震的时空不确定性和复杂性, 无法取得实测资料并用于验证数值分析结果; 地面上的振动台模型试验由于无法模拟岩土材料的重力作用, 因此多用于刚性材料的结构试验。而采用离心机振动台, 则可以在原型应力条件下, 在模型底部产生可控制的地震波, 从而可以通过各种监测手段直接获得地震引起的岩土结构物的动力变形和稳定特性。因此土工离心机振动台被G内外岩土工程界认为是**有效的地震模拟试验手段, 通过与数值模拟分析相互补充和验证, 可以提高土工抗震研究水平, 解决相关的岩土工程抗震问题。
我G地域辽阔, 许多水电建设工程特别是西北、西南地区新建或拟建的高坝大库多位于高发地震区, 一旦在地震中被破坏, 将会给人民的生命财产造成巨大的损失。因此, 在研究岩土工程动力数值分析方法的同时, 我G更需要大力开展动力离心模拟试验研究, 缩短与世界先进水平之间的差距。本文分析了目前G内外离心机振动台试验设备及其应用情况, 各类离心机振动系统的优缺点, **后介绍了中G水利水电科学研究院拟建的大型离心机振动台经过初步论证后的主要技术参数, 其各项技术指标与G外先进的离心机振动台相比, 居于**水平。文中同时简要介绍了动力离心模型试验常用的附属实验设备和试验方法。
1 G内外离心机振动台及研究概况
随着动力离心模型试验相似理论的发展, 振动台模型试验技术也日*成熟。美G和英G的 7 个离心模型试验室曾经利用各自的离心机动力试验设备, 进行了一次**的验证数值分析方法的试验, 项目名称为/ 液化分析方法的离心模拟试验验证0 ( 简称VELACS)
[ 3] 。参加研究的单位有 Davis 加州大学、加州理工学院、剑桥大学、科罗拉多 Boulder 分校、麻省理工学院、普林斯顿大学及 Rensselaer 理工学院。试验针对9 个土工工程模型进行振动液化试验, 并利用试验结果验证数值分析结果, 试验中输入正弦地震波, 分别模拟 9 种堤坝或地层的动力反应。在试验完成之前由另外一组研究人员利用各自的本构数学模型, 对同样的结构进行数值模拟分析并提交分析结果。由于动力离心模型试验中输入的地震波与计算采用的地震波略有差别, 因此在试验完成之后, 按照试验采用的输入地震波再次进行数值分析预测,**终再与试验结果进行比较。
VELACS 的研究成果证明, 只要振动装置能够产生符合要求的地震输入, 认真设计和制作模型, 现有的技术水平已经可以很好地实现各试验室之间试验成果的重复性。利用离心模型的试验成果, 验证和比较了以下动力分析程序: ( 1) 等效线性总应力分析程序 QUAD_4、FEDAM、LUSH 和 FLUSH 程序; ( 2) 间接耦合动力反应程序 DESRA 和 TARA; ( 3) 与比奥固结理论耦合的动力反应分析程序 DYSACZ、 DYNAFLOW 和 SWANDYNE 程序。结果表明, 只有完全耦合的非线性有效应力程序才能预测非剪胀土体的位移, 对于剪胀土的位移, 以上所有程序都无法耦合, 因此在动荷载作用下土的本构关系, 还需要做更多深入细致的研究工作。VELACS 的这一研究成果对于利用动力离心模拟试验认识数值分析方法的缺陷、修改数值模型以及提高数据分析的精度意义重大。
美G科罗拉多大学用伺服液压振动台进行动力离心模拟试验
[4] , 研究评价不同密实度的堤坝在不同振幅和振动频率下的地震反应, 并观察土体的变形和液化特性。1989 年 10 月 17 日在美G Santa Cruz 山区发生了里氏 711 级的地震, 离震中不远的 O. Neill Forebay 土石坝事先在坝趾和坝顶埋设安装加速度传感器, 记录到了大坝的动力反应, 该坝高 1813m, 底宽12210m, 坝顶宽 1017m。坝顶的**大水平加速度达到015g。现场观测数据为验证离心模型试验提供了条件, Law 等人
[ 5] 采用科罗拉多大学 400g_t 离心机对4 个不同尺寸的模型土石坝进行了动力离心模型试验, 通过模拟模型的方法得到更为可信的试验数据, 这些试验数据与原型观测结果进行了比较, 证明模型试验结果与原型观测结果十分接近。采用动力离心模型试验可以较为精确地模拟原型地震情况。
英G剑桥大学在离心机中采用波轨颠簸道路( Bumping road) 的方法产生正弦振动, 研究边坡在渗流条件下的地震稳定性
[6] 。Steedman 和 Zeng 还研究了地震对悬臂梁式挡土墙的影响
[ 7] , 分析表明悬臂梁挡墙的地震反应很大程度上取决于土和挡墙系统的刚度, 柔性悬臂梁挡墙的自振频率与地震主频比较接近, 通过动力离心模型试验证明通常采用的拟静力分析方法计算结果会大大低估地震的影响。
近年来日本在土工离心机及振动设备的制造和研究*域更为活跃, 先后建造了大林组株式会社土工离心机( 700g_t) 、土木研究所离心机( PWRI, 600g_t) 和竹中技术研究所( 400~ 500g_t) 。Suzuki 等人曾采用离心机振动台研究抗液化地基的动力反应
[ 8] , 对于松散的砂土地基, 现场采用深层水泥搅拌的方法按网格状进行固化, 模型试验研究证明, 在振动方向上网格的尺寸大小对地基抗液化能力影响较大, 试验也表明降低地下水位可以增加地基的抗液化能力。日本 Nagase 等人还研究了倾斜地面由于地震液化引起的**变形
[ 9] , 观测到液化土层的厚度和地面**变形之间在对数坐标中呈线性关系。日本东京大学防灾研究院曾采用中型离心机及振动台研究剪切波在干砂土地层中的传播
[10] 。由于日本的离心机振动台较多, 近年来的抗震研究项目范围更为广泛。
香港科技大学于 2001 年投入使用一台水平双向离心机振动台, 实验室同时配备有两个用于动力模型试验的模型箱。利用该离心机振动台曾经对风化花岗岩松散填土边坡在地震情况下的变形和稳定进行了试验研究
[ 11] , 试验中可以模拟不同振幅的地震, 观测不同边坡高度或坡度条件下的震动变形、孔隙水压力变化以及振动加速度变化等。利用该双向振动台, 还作了砂土地震液化试验, 进行了验证砂土的本构关系模型等方面的研究工作。
我G南京水利科学研究院于2002 年建成一个小型离心机振动台
[ 12] , 利用该振动台完成了新疆吉林台水电站面板堆石坝的震动变形与稳定研究。清华大学于 2003 年在其50g_t 小型离心机上研制安装一台电液压振动台, 目前已完成调试工作。同济大学也正在该校新建的 150g_t 离心机上安装一台振动台设备。
2 离心机振动台主要类型及特点
在离心机高速运转过程中产生振动, 需要足够的动力和激振设备。如果模型比尺 N = 100, 为模拟原型, 离心机加速度须达到100g( g 为重力加速度) , 400kg 的模型负载将会相当于原型 40t 的重力, 同时根据模型相似率的要求, 振动台输入的震动频率为原型地震频率的 100, 震动历时为原型的 1P100, 振动加速度为原型的 100 倍, 可见振动台的技术难度和运行要求非常高。为达到以上目的, 世界各土工离心机试验室研制了各种离心机震动系统。
由剑桥大学的Morries 等人研制了弹簧驱动系统
[ 13] , 利用板簧作振源, 由液压装置触发振动, 在模型箱的另一侧有一个反力板簧用于调整振动频率。该设备曾用于剑桥大学的离心机, 系统频率为 61Hz, **大加速度为 a= 20g, 对应振幅为 113mm。其特点是结构简单、造价低、重量轻, 但只能输出正弦波, 振动频率取决于弹簧刚度和模型的质量, 出力小、振动频率较低、频率可调范围窄, 难以满足特定的震动要求。这一装置实际上也可以考虑通过增加阻尼系统调整振动次数, 也可以增加爆炸系统以增加高频的成分。
法G Zelikson 则采用爆炸系统
[ 14] , 在模型箱前安置药室, 药室与模型箱通过有过滤作用的波反射箱连接, 当药室发生一系列微差爆炸时, 压缩空气就会推动活塞运动, 合成类似地震的地震输入, 振动时间由一套类似汽车减震器的阻尼系统来控制。其优点是系统造价低, 由于附加荷载小, 爆炸能量大, 可以激振较大的模型, 振动也可以采用数字化控制, 得到的振动频率较高, 从而有利于模拟地震波。其缺点是很难精确控制振幅, 合成的波形与要求的振动波形常常相差较大, 需要特制的点火装置, 每次试验需要更换药量。
用波轨颠簸道路( Bumping road) 模拟地震波的概念由 Schofield 于1981 年提出
[ 15] , 又由 Kutter 等人在
剑桥大学的离心机上装配了该系统
[ 16] , 并用这一系统研究软土堤坝的动力反应。波形轨道安装在离心机主机室的侧壁, 占整个侧壁的1P3, 转臂上的装置可以将沿波轨道路运行产生的振动转换为切向方向,从而模拟正弦波振动。使用这种装置可以在离心机加速度 100g 条件下, 产生频率 120Hz、加速度 20g 的振动, Lee 和 Schofield 对这一系统作了更详细的介绍
[17] 。其缺点是波形噪音大, 振动频率取决于离心机转速, 改变波形必须更换轨道, 缺乏灵活性。
利用压电陶瓷极化后, 其应变大小与电场电压成正比的原理, 可以制造出压电式振动台, 这一概念**早由美G宇航局( NASA) 的 Giovannetti 和 Bakke 提出, 此后由 Arulanandan 等于 1982 年在加州大学
Davis 分校的小离心机( Schaevitz) 上研制了该系统
[ 18] 。其优点是体积较小, 容易采用数字化准确控制振动频率, 造价低, 结构相对比较简单。缺点是模拟振幅越高, 需要的电压也越高, 耗电量较大, 另外难以产生较低频率的振动。
日本 Fujii 于 1991 年介绍了用感应绕阻产生磁场, 从而使模型振动的电磁激振方法
[ 19] 。该方法可以直接采用数字信号控制振动, 能产生较大的激振力, 振动频率范围一般为 50~ 300Hz, 缺点是大功率的电磁作动器重量和体积都较大, 受离心机有效负载的限制较大。日本清水公司的离心机振动台采用同样的系统
[ 20] , **大振动加速度为 10g , 振动频率 50~ 300Hz。
另外还有一些采用其它激振技术的振动台系统, 但G际上众多的离心机振动台及其测试结果表明,采用电液伺服振动系统是目前**理想的振动试验系统, 其优点是可以模拟各种振幅及振动频率的振动波形, 具有较大的灵活性, 能够很好地满足动力离心模型试验的要求。该系统一般由信号输出及反馈、伺服放大、油站、储油器、作动器及滑台等部分组成。系统的关键部位是其高压储油器在瞬间释放油压,驱动作动器完成预设的输入地震波。该系统的缺点是造价高, 结构复杂, 需要较高的制造技术和维修维护技术。目前, 美G和日本是拥有离心机电液振动台**多的G家。表 1 给出美G、日本和中G部分土工离心机配备的电液振动系统的主要参数。
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表 1 |
部分电液振动系统参数 |
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单位 |
动力模型试验离 |
**大振动 |
**大振动 |
**大 |
备注 |
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心机运转加速度@ g |
加速度@ g |
频率PHz |
负载Pkg |
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美G Davis 加州大学 |
53 |
15 |
200 |
2700 |
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美G Rensselar 理工学院 |
100 |
30 |
350 |
400 |
2_D水平 |
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美G Rensselar 理工学院 |
100 |
30 |
500 |
400 |
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美G Rensselar 理工学院 |
50 |
120 |
500 |
35 |
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美G加州理工学院 |
75 |
30 |
1000 |
40 |
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美G科罗拉多大学 |
87 |
48 |
500 |
50 |
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日本大林组技术研究所 |
50 |
18 |
200 |
3000 |
|
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日本清水公司 |
50 |
10 |
350 |
300 |
|
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日本大成公司 |
50 |
20 |
300 |
180 |
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|
日本东京工业大学 |
50 |
20 |
100 |
90 |
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|
日本东京工业大学 |
50 |
20P10 |
200 |
70 |
2_D水平+ 垂直 |
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日本土木研究所 |
100 |
40 |
400 |
> 300 |
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日本港湾研究所 |
60 |
10~ 50 |
300 |
92 |
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日本东京大学防灾研究院 |
50 |
80 |
|
< 120 |
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香港科技大学 |
75 |
15 |
350 |
300 |
2_D水平 |
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南京水电科学研究院 |
100 |
20 |
100 |
200 |
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|
清华大学 |
50 |
20 |
250 |
100 |
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中G水利水电科学研究院 |
120 |
30P20 |
400 |
400 |
建设阶段 2_D水平+ 垂直 |
3 中G水利水电科学研究院正在建设的大型离心机振动台及其技术参数
中G水利水电科学研究院于 1991 年建成的大型土工离心模拟试验机 LXJ_4_450
[21] , 其有效负载为 450g_t, 有效转动半径 5103m, **大设计加速度 300g , 有效模型负载 115t, 试验吊篮尺寸长 @ 宽 @ 高= 115m @ 110m @ 115m, 有足够的空间和负载能力加装大型液压振动模拟设备。一般来说, 模型越大, 离心加速度越高, 对振动台及离心机性能的要求也就越高。为了取得可靠的地震模拟试验结果, 振动台需要满足以下要求: 可以模拟输入各类任意振动波型; 在垂直和水平方向振动, 在其它方向的震动干扰应降****小; 可以在离心机运转过程中连续起振; 振动波形应具有可重复性; 地面上输入及输出**大振动误差应小于 6%, 在离心机运转时, 振幅误差应小于 10%; 便于模型安装及静、动力模型吊篮的更换; 设备应考虑模型箱、传感器及数采系统安装的需要; 设备应耐久可靠, 便于维护。
综合考虑G外先进的离心机振动台设计制造水平, LXJ_4_450 大型土工离心机的有效负载容量, 以及实际工程研究的需要, 提出了在 LXJ_4_450 离心机上建设一台水平+ 垂直双向振动台, 其技术参数如表2 所示。
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表 2 |
中G水利水电科学研究院离心机动力设备参数 |
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项目 |
技术参数 |
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项目 |
技术参数 |
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动力试验离心机运转加速度@ g |
120 |
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振动波形 |
正弦波, 任意地震波 |
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水平/ 垂直**大振动加速度@ g |
30/20 |
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振动台面尺寸/ mm2 |
1 000 @ 700 |
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**大振动频率/ Hz |
400 |
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振动台外形尺寸 L @ W @ HPmm3 |
1 500 @ 800@ 400 |
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**大振动历时/ s |
3 |
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**大振幅/ mm |
10 |
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**大振动负载/ kg |
400 |
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振动台总质量/ kg |
< 800 |
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振动方向 |
水平+ 垂直 |
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数采通道 |
64 |
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注: 控制精度为加速度波形失真度小于10% 、横向加速度/ 水平加速度小于 10% 。
该振动台设备基本可以满足多数土工抗震试验的要求, 但对于 100m 以上高坝的抗震问题, 由于模型箱体积和振动台有效负载能力的限制, 仍需要通过模型试验和数值仿真模拟相结合的方法进行研究。
图1 给出 LXJ_4_450 大型土工离心机振动台系统初步设计布置方案( 美G ANCO 公司建议方案) 。振动台系统部分主要包括台体、电液激振系统、动力源( 油泵站和蓄能器) 和电控系统。
振动台台体由底座、台面及其支承机构等组成, 其台面是支承负载( 模型箱) 的平台, 它由支承机构支承在底座上, 不仅可以在高离心加速度场中支承模型箱( 含土体) 的巨大荷载而不变形, 而且能相对于底座产生可以控制的水平或垂直振动, 这一结构依靠几组特殊设计的弹性钢片和橡胶互层来实现。
电液激振系统由电液伺服阀和布置在不同方向的几组作动器组成, 它是振动台的核心, 作动器与振动台是一个整体, 水平方向采用高强填缝材料固定。
离心机振动台的动力油源系统, 由外配油源、伺服控制系统和蓄能器组成。
振动台的振动控制系统, 主要由计算机、控制柜、集流环和分别安装在作动器和振动台上的电液伺服阀、位移传感器和加速度传感器等组成, 采用位移、速度和加速度三参数闭环控制方式。伺服阀根据计算机发出的振动信号和振动台上的位移和加速度传感器的信号反馈, 调整振动状态, 从而产生规则波或任意波的振动。位于主控室的数字信号控制器可以通过调频遥感技术相互联系。
蓄能器和一个小油泵放置在转臂上, 这样方便油泵循环, 可以不用停机而连续激发地震。该方法的另一优点是不需要液压环, 从而降低了总体造价并有利于后期维护。该振动台布置在重新设计的配重吊兰一边, 不需要频繁拆卸, 在做静力试验的时候, 可以采用特殊的固定块将振动台固定。目前该大型离心机振动台正在筹建, 预计在2007 年初可投入使用。
4 动力离心模型试验附属设备及试验技术
411 模型设计与模型箱 离心机振动台模型试验shou先需要根据试验研究的目的和要求, 选择适合的用于单向或双向振动试验的模型箱, 然后与静力离心模型试验一样需要综合考虑离心机的容量、原型的尺寸、模型箱尺寸和观测仪器的布置等, 合理确定模型比尺。为了能够模拟在地震方向无限延伸的地层,必须尽量减少模型箱边界的影响。Schofield 和 Zeng 曾经总结了理想的模型箱应该具备的条件
[ 22] :
( 1) 振动过程中, 不影响剪切波或剪切应力的传递, 尽量使水平剪切刚度为零, 对土的变形无影响; ( 2) 振动过程中模型箱水平断面尺寸应保持不变; ( 3) 模型箱侧壁应具有足够的刚度;
( 4) 尽量减少模型箱壁的质量, 以减少边界处侧向动土压力。
为了避免模型箱侧壁的反射作用, 解决的方法除了尽量采用自由边界以外, 便是将模型箱沿振方向的侧壁设计成柔性, 如Rensselear 理工学院、香港科技大学采用的层状柔性模型箱。模型箱的内部尺寸考虑了大部分模型试验的需要、振动台的负载能力以及方便传感器安装等因素。模型箱除了各种柔性设计以外, 还包括用于模型饱和的密封设备、临时支架、与振动台固定的底板等, 同时还要考虑模型制作和模型吊装的方便问题。在满足各方面功能要求之后, 还应该综合考虑模型箱与振动台的共同作用下对振动波形的影响。
模型箱在振动情况下可以适应土体在振动方向的剪切变形**为重要。为了减少侧壁为固定式的模型箱所引起的边界效应, 目前用于动力模型试验模型箱有侧壁吸波、层状、叠环及铰接式四种。侧壁吸波材料多采用油灰, 硅橡胶等涂于刚性模型箱的侧壁, 以吸收应力波的反射和折射。Van Laak 等人设计采用层状的侧壁结构, 每一薄层之间采用滚球或滚棒搭接
[ 23] 。香港科技大学采用的层状模型箱可用于水平多方向震动的试验。剑桥大学设计了一个等效剪切梁式模型箱
[ 22] , 为矩形框架的叠环结构, 采用橡胶和铝板互层, 旨在使模型箱的动刚度与多数原状土的动刚度平均值相同。美G加州大学 Davis 离心机动力模型试验模型箱
[24] 设计采用了侧壁铰接式的模型箱, 每一层矩形空心铝环之间有一层橡胶,这层柔性橡胶使得模型箱可以和土体一起变形。
412 模型制作与观测仪器 在动力离心模型试验中, 根据模型律的要求, 振动时间比尺是原型的 1PN ( 离心机加速度= Ng) , 而水在土体中的渗流时间比尺为原型的 1PN
2 , 二者之间存在时间比尺不相似的矛盾, 因此需要通过减小颗粒粒径或增大液体黏滞性的方法使相似关系得到满足。由于减少颗粒粒径容易改变土的基本性质, 尤其不适合细粒土, 实际试验中多采用增大液体黏滞性的方法。
初期研究人员多采用硅油作为孔隙液体掺加到土里, 并通过三轴试验和渗流试验验证了掺加硅油不会明显影响土的力学性质
[ 25] , 但使用硅油的**大缺点是增加的黏滞性有限, 使用后设备难以清理, 造成污染。另外有些学者采用羟基甲基纤维素与蒸馏水拌和来提高液体的黏滞性
[ 26] , 经过各种物理力学试验和动力离心模型试验比较, 证明其完全可以用在动力离心模型试验中。作者采用钠羧基甲基纤维素( SCMC) , 其可以用更小的掺量达到液体黏滞性要求
[ 27] , 此材料为白色粉末状, 无毒无味, 原用于制造药品和食品, 仅需在蒸馏水中掺加约012% 的SCMC 粉末, 即可使水在常温下的粘稠度增大约 50 倍。
离心机振动模型试验采用的多为饱和模型, 由于模型的尺寸远大于常规静动三轴试件的尺寸, 其饱和技术变得较为复杂。试验室需配备去离子水、黏度测量设备 CO2 瓶、液体拌和工具、真空泵等。由于
采用了黏滞性液体, 因此饱和需要的时间较长, Ting 和 Whitman 曾提出一种超低压砂土饱和法
[ 28] , 可将压力降**- 750mmHg 以下, 从而大大提高模型试件的饱和度。
模型中常用的观测仪器有微型加速度传感器、微型孔隙水压力传感器、差动式位移传感器、激光位移传感器以及近年来发展的各种光纤传感器等。摄影摄像系统主要用于模型静力试验的过程, 在模型起振过程中几乎无法使用; 位移类传感器由于传感器支架与模型箱在振动过程中会产生相对运动, 因此必须确保支架与滑台同步振动, 激光位移传感器并非为振动试验设计, 应慎重使用或进行特殊的加固处理; 微型孔隙水压力传感器常可以有效地观测到模型中超孔隙水压力的消散过程, 但使用前必须对传感器充分饱和; 加速度传感器在埋设时必须保证传感器的方向与振动方向一致, 双向震动试验则需要埋设双向加速度传感器, 或者将两个单向加速度传感器垂直固定在一起, 通常在模型箱底板外侧沿 3 个垂直方向分别布置 3 个加速度传感器, 以便真实记录输入的地震波信号; 各类传感器均需要在使用前经过地面上严格率定, 在埋入模型之后, 离心机起动之前仔细检查各量测通道, 确保各类传感器能够正常工作。 413 模型试验及数据采集分析 由于模型与液体共存, 因此模型箱的吊装更需要平稳, 减少振动; 固定模型箱后, 连接数采系统, 检查数采通道; 启动离心机及振动台控制系统, 同时启动数据采集系统, 达到设计加速度后, 等待模型中由于离心机升速引起的超孔压全部消散; 振动过程中数据采集频率通常为 2 500~ 3 000Hz, 也可以根据试验要求采用更高的数采频率, 在调整数采频率之后, 迅速输入预设的地震波使模型产生振动。多数模型试验, 振动在不到 1s 的时间内完成, 因此大量的数据暂存在位于离心机转轴附近的计算机中, 振动完成后可以通过滑环或无线传输系统将数据导入主控室的计算机中进行处理分析。随着计算机及网络技术的飞速发展, 多数离心机振动台开始采用以上数据传输方式。
5 结语
一些发达G家的研究经验表明, 土工离心机振动台是研究土工抗震或振动问题的**先进有效的技术手段, 因此近 20 年来在这一*域的研究十分活跃。随着机械制造技术、量测技术和数据采集技术的长足发展, 动力离心模型试验设备的性能将会更好地满足工程和研究需求。中G水利水电科学研究院目前筹建的大型水平+ 垂直双向振动台, 经大量论证, 其设计技术指标达**水平, 而且具有特色,该离心机振动台的建设已引起G内外同行的关注, 并将在岩土工程动力模型试验研究*域发挥重要作用。
中G地震活动频度高、强度大、震源浅, 分布广, 是一个震灾严重的G家。许多在建或拟建工程, 包括水电站、尾矿坝工程, 调水工程建筑物等多位于高发地震区。采用动力离心模型试验方法, 可以节省在具体工程中埋设大量地震观测设备的费用, 可以及时取得试验观测数据以改进设计和计算方法, 可以更深刻地认识土工结构物振动的机理和震害造成的影响。
