【正文】 變形，結(jié)構(gòu)在爆炸沖擊波下會受何影響，以及再怎樣的影響范圍內(nèi)受擾動最大，這些都可以問為日后的設(shè)計施工提供依據(jù)。同時在此試驗中，了解了對減小邊界效應(yīng)的方法。在另一個月壤離心模型試驗中，我們知道了土工模型試驗運用的領(lǐng)域和前景之廣泛。在最后一個試驗中，論述該試驗的目的主要是為了探討鼓式離心機與臂式離心機的試驗方法上的區(qū)別，但通過與前面試驗的對比發(fā)現(xiàn)基本相似，大致思路相同，但鼓式離心機的環(huán)形槽比臂式離心機更加長，對于一些線性模型采用鼓式離心機可減小邊界效應(yīng)的影響。第五章 離心模型實驗的總結(jié)與展望167。離心機模型試驗在土工上的運用和離心機本身的發(fā)展都是圍繞著離心機的原理來進行的。在離心機的研發(fā)上，目前開發(fā)出了兩種離心機，一種是臂式離心機，還有一種是鼓式離心機，這兩種離心機都有著自己的側(cè)重點（在第二章以及論述）。這也說明了離心機在使用方面也越來越有針對性，能夠針對實驗?zāi)康脑O(shè)計或選擇合適的離心機。能做到這一點確實時需要大量的技術(shù)積累和經(jīng)驗積累的。在進行土工離心模型試驗研究時，其所涉及的專業(yè)領(lǐng)域相較于其它土工試驗研究來說要多得多。它是集電子技術(shù)，自動控制技術(shù)，計算機技術(shù)，材料科學(xué)技術(shù)等為一身的綜合成果。目前離心機試驗在材料技術(shù)上還有著一定的限制（在第三章已論述），因此離心機模型試驗的發(fā)展也將伴隨著材料科學(xué)等科學(xué)的發(fā)展。離心模型試驗作為一項先進的試驗技術(shù)，利用其原理能夠提前預(yù)測土工物的變形等發(fā)展，能較為直觀、準確的顯示土體在實際工程中的力學(xué)性狀；為設(shè)計、施工提供依據(jù)；驗證數(shù)值分析的結(jié)果，并可作為基礎(chǔ)性研究的一種輔助手段。通過近幾十年來的發(fā)展和應(yīng)用，已顯示出它強勁的生命力，“它的完善和成熟將使試驗土力學(xué)成為土力學(xué)的一個完整的分支”。本文通過對地鐵車站地震離心模型試驗、爆破離心模型試驗、滑坡模型試驗以及多軸機器人離心模型試驗的分析與研究得出以下幾點結(jié)論與建議：（1）在土石壩裂縫離心模型試驗中，了解和知道了裂縫對土石壩的危害以及裂縫產(chǎn)生的因素。（2）在爆破離心模型試驗中，通過對隧道口爆炸離心試驗、黏性土爆炸離心模型試驗以及邊界效應(yīng)研究試驗三個試驗可以知道塑性區(qū)的范圍是爆炸荷載的主要范圍，也知道了爆炸的參數(shù)比例關(guān)系和邊界材料的放置可以有效減小邊界效應(yīng)的影響。（3）在模擬月壤的土工離心模型試驗中，其最重要的意義是對土工離心機應(yīng)用的范圍的擴展。筆者認為這個試驗的研究重點不是對月球土壤的性質(zhì)的研究。其重點在于土工離心機在其他非傳統(tǒng)土工領(lǐng)域也有著重要的應(yīng)用。（4）在地鐵車站地震離心模型試驗中，地鐵車站的柱最容易遭受破，在施工設(shè)計時應(yīng)注意加強，且由于柱在受到地震剪切作用時，中間彎矩最大，應(yīng)在這一區(qū)域加密箍筋。此外在各個構(gòu)件的連接處也是容易受到破壞的，同樣需要加強。（5）在鼓式離心模型試驗中，主要是對另一種離心機試驗設(shè)備進行試驗了解，重點是試驗方法，對于數(shù)據(jù)處理，所有離心試驗都基本相似。在第五章中，通過對離心機發(fā)展前景的研究，知道了離心機模型試驗的應(yīng)用之廣以及對土工發(fā)展的重要性。167。早期的離心模型主要以土、石等原型材料為主 , 但隨著世界各國巖土工程的不斷拓展, 在進行離心模型試驗的過程中經(jīng)常遇到諸如面板堆石壩中的混凝土面板、防滲墻、擋土墻等加固中的土工織物、混凝土管等薄板或薄壁構(gòu)筑物, 這些結(jié)構(gòu)由于本身較薄 , 原型結(jié)構(gòu)按模型率縮尺后用原型材料很難制作,這樣就需要根據(jù)所要研究的主要問題按一定要求用代用材料來近似模擬。 如混凝土防滲墻、混凝土面板等是一種承受壓彎作用的復(fù)雜受力構(gòu)件 , 由幾何尺寸來看更符合彈性薄板的變形條件, 此時根據(jù)板的受彎和面內(nèi)軸向受力的條件, 采用抗彎剛度相同的替代材料進行模擬, 又如土工合成材料加筋的模擬 , 對于沙井等一般可用透水性很強的粗化纖毛線或紙質(zhì)排水芯來模擬 , 對于以排水為主的土工織物墊層也可用透水性較好的紙質(zhì)替代物 , 而對以加筋為主(如加筋擋墻)的土工合成材料的模擬則可按強度相似的原則選擇替代物。由于離心模型試驗的特殊工作條件, 使所有的試驗數(shù)據(jù)的采集和模型的觀測只能通過量測儀器進行, 所以量測儀器一直是離心模型試驗的重中之重。早期人們?yōu)榱搜芯客良捌浣Y(jié)構(gòu)物的工程性質(zhì)研制出了如孔隙水壓力計、土壓力計、位移傳感器、加速度傳感器等設(shè)備 , 后來為環(huán)境巖土工程研究的需要又開發(fā)出了溫度傳感器、濃度傳感器等, 近年來激光類、光纖類等高精度、非接觸式的量測儀器以及為特定的試驗?zāi)康亩兄频膶Ｓ脗鞲衅髦饾u應(yīng)用到離心模型試驗中來。隨著當代電子技術(shù)的飛速發(fā)展 , 此項技術(shù)也逐漸應(yīng)用到了離心模型試驗上來, 如利用數(shù)字照相技術(shù)把試驗過程記錄為高清晰度的數(shù)字圖像 , 然后利用計算機圖像處理技術(shù)進行分析, 可得出相應(yīng)的位移曲線, 擴散曲線等, 該方法的精度已能達到毫米級, 作為一種非接觸式量測技術(shù)目前正在被廣泛使用。量測儀器的發(fā)展除了表現(xiàn)為功能的增強外,還表現(xiàn)為體積和質(zhì)量的減少,以目前常用的孔隙水壓力傳感器為例直徑僅不到5mm,質(zhì)量也不過數(shù)克,這些都在很大程度上降低了量測儀器對試驗結(jié)果的影響。離心模型技術(shù)對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的要求甚高,該系統(tǒng)的主要功能是從高速旋轉(zhuǎn)的離心機中,準確、及時的采集、傳輸和記錄模型試驗的有關(guān)數(shù)據(jù)。其主要由數(shù)據(jù)采集、濾波、放大、傳輸和記錄幾部分組成,其傳輸方式可分為模擬信號傳輸和數(shù)字信號傳輸兩大類。早期傳輸方式主要為采用機械接觸式滑環(huán)的模擬信號傳輸,這種傳輸方式雖然較為簡單但碳刷接觸點的不穩(wěn)定容易在數(shù)據(jù)傳輸中引入噪音,長距離傳輸誤差大,影響了數(shù)據(jù)的質(zhì)量。而數(shù)字信號傳輸方式則克服了上述缺點,已成為土工離心模型試驗主要的數(shù)據(jù)采集傳輸方式,目前國際上主要采用非接觸式的光纖滑環(huán), 其中也有部分實驗室采用基于局域網(wǎng)技術(shù)的無線傳輸方式。在國內(nèi), 中國水利水電科學(xué)研究院在經(jīng)過充分論證的基礎(chǔ)上于2003年完成了對LXJ4450大型土工離心機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改造, 改造后的系統(tǒng)采用局域網(wǎng)無線傳輸技術(shù) , 并經(jīng)過在察汗烏蘇面板堆石壩試驗中的應(yīng)用 , 取得了良好的試驗效果。1 .在早期的離心模型試驗中,邊坡穩(wěn)定性的研究占有明顯的優(yōu)勢,如在20世紀30年代,離心模型這一概念在前蘇聯(lián)和美國被提出的時候, 首先考慮將它應(yīng)用到當時的主要工程———礦山和邊坡工程當中。直到1969年在離心模型設(shè)想提出百年之際, 第七屆國際巖土工程和基礎(chǔ)會議(ISSMFE)上發(fā)表的3篇關(guān)于離心模型的文章也均是關(guān)于邊坡穩(wěn)定方面的。此后的數(shù)十年,前蘇聯(lián)更是大量把離心機應(yīng)用到與軍事相關(guān)的工程上, 如在 Pokrovsky 的主持下 , 在離心機中大量進行了與爆炸相關(guān)的研究, 只是由于其大多為軍事用途而未能公布于眾。20 世紀 80 年代以后, 隨著世界各國離心機的大量建置和國際環(huán)境的和平化傾向,土工離心模型試驗在巖土工程領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛, 內(nèi)容涉及土石壩、地下支擋結(jié)構(gòu)、軟土地基、土工合成材料加筋擋墻、巖石邊坡穩(wěn)定、海洋石油平臺、隧洞開挖、凍土工程、環(huán)境土力學(xué)、爆炸模擬、地震及液化模擬等諸多方面。近年來, 離心模型試驗除在傳統(tǒng)工程領(lǐng)域如大壩、邊坡及擋土墻、地基基礎(chǔ)和隧洞、地基處理等方面的研究繼續(xù)深入外, 得益于量測儀器的發(fā)展和模型制備技術(shù)的提高,在環(huán)境巖土工程、地震工程[等新的研究領(lǐng)域也取得了很大進展。并且土工離心模型試驗在模擬月球采礦等，外太空領(lǐng)域土工離心機也有著試驗應(yīng)用。離心模型試驗憑借著其相似性原理，可模擬的重力環(huán)境也是相當之廣，應(yīng)用的領(lǐng)域也不僅限于我們常知的土工領(lǐng)域。167。土工模型試驗的制約就如第三章所述的那樣，因為一些效應(yīng)問題可能會造成一些試驗結(jié)果不可用或不精準。但土工模型試驗的制約具有一定的局限性，因為我們上述的一些材料技術(shù)問題，都是會隨著時間的推移，技術(shù)的發(fā)展，這些局限性很有可能在下一個時間段某一個領(lǐng)域被突破而得到解決。就如我們上一節(jié)討論的發(fā)展一般，土工離心試驗剛發(fā)展階段其各個方面技術(shù)之落后，但隨著試驗的增加，經(jīng)驗的積累以及其它領(lǐng)域的發(fā)展，目前土工離心試驗得出的結(jié)果，可用性和研究性依舊很高。因此筆者認為在這里討論離心模型試驗的制約意義不大。參考文獻[1]馬立秋,張建民,[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2013,(01):4954.[2]凌道盛,郭恒,蔡武軍,[J].浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版),2012,(12):22012209.[3] 徐光明，章為民. 離心模型中的粒徑效應(yīng)和邊界效應(yīng)研究[J]. 巖土工程學(xué)報,1996,(3)[4]張霆,劉漢龍,胡玉霞,[J].巖土力學(xué),2009,(04):11911196.[5] 張應(yīng)剛,馬立秋,張嘎,張建民. 爆炸荷載下隧道口動力離心模型試驗研究[J]. 世界地震工程,2010,(S1):212215..[6]陳正發(fā),[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2006,(S2):40264033.[7][J].軍工勘察,1994,(01):1622.[8][J].重慶交通學(xué)院學(xué)報,1989,(04):103110.[9][J].鄭州工學(xué)院學(xué)報,1983,(02):2544 [10]李志剛. 人工裝置與模擬月壤相互作用的土工離心模型試驗研究[D]. 清華大學(xué): 清華大學(xué),2009.[11]李家鋼,王忠濤,徐博,欒茂田,. 土工鼓式離心機研發(fā)及在海底滑坡研究中的應(yīng)用[J]. 長江科學(xué)院院報,2015,(1). 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