本實(shí)用新型涉及土工離心模型試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及張開土工格室模型的一種工具。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃的實(shí)施，國(guó)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)研究土工格室加筋土結(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。

然而，由于模型箱幾何尺寸的限制，在離心模型試驗(yàn)中模擬土工格室，必須對(duì)其進(jìn)行縮尺，加工制作幾何尺寸合適，力學(xué)性質(zhì)相似的土工格室離心模型試驗(yàn)?zāi)M材料。如圖1所示，由于土工格室模型100材料尺寸很小，例如高度1cm，焊炬3～4.6cm，并且很難張開飽滿，如何方便地張開土工格室模型100，在土工格室101中填料，是影響離心模型試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，制約試驗(yàn)順利進(jìn)行的一個(gè)瓶頸。但現(xiàn)在還沒有一個(gè)較好的方法或工具能將土工格室模型100方便的張開并保持張開飽滿的狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：如何方便地飽滿地張開土工格室模型并保持滿地張開狀態(tài)，以方便在其中填充足夠和恰當(dāng)?shù)耐亮希闺x心模型試驗(yàn)結(jié)果能盡可能準(zhǔn)確。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：提供了一種離心模型試驗(yàn)中的土工格室模型張開工具，包括固定件，固定件一面垂直的設(shè)置有若干圍成一圈的張開柱，各張開柱位置分別對(duì)應(yīng)土工格模型飽滿張開狀態(tài)下最外圍一圈的各土工格室的各外側(cè)頂點(diǎn)。

固定件為矩形板。

矩形板中設(shè)置有矩形開口，使固定件成矩形環(huán)結(jié)構(gòu)。

若干圍成一圈的張開柱圍成的是矩形，矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊上的各張開柱的間距均為2.2～3.3cm；兩個(gè)長(zhǎng)邊兩端的兩個(gè)張開柱與兩個(gè)短邊兩端的張開柱在長(zhǎng)邊方向上的間距均為1.1～1.7cm，在短邊方向上的間距均為1.1～1.7cm。

所述矩形環(huán)結(jié)構(gòu)的寬度為1～1.7cm。

所述矩形板厚度為0.3cm。

所述固定件采用硬紙板、有機(jī)玻璃板、塑料板或木板，所述張開柱采用大頭針、鐵絲段或鋼絲段。

本實(shí)用型的有益效果是：該離心模型試驗(yàn)中的土工格室模型張開工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，操作簡(jiǎn)單，制作簡(jiǎn)單，材料易獲得，成本低廉，能夠在離心模型試驗(yàn)箱中將土工格室模型張開飽滿，方便地在格室格子中填充足夠和恰當(dāng)?shù)耐亮希瑸闇p小試驗(yàn)誤差，提高離心模型試驗(yàn)結(jié)果精確性提供了重要保障，具有很好的實(shí)用價(jià)值。

附圖說明

圖1為土工格室模型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖

圖4為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖；

其中，固定件(1)、張開柱(2)、矩形開口(3)、土工格室模型(100)、土工格室(101)、外側(cè)頂點(diǎn)(102)、矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊上的各張開柱的間距(L1)、兩個(gè)長(zhǎng)邊兩端的兩個(gè)張開柱與兩個(gè)短邊兩端的張開柱在長(zhǎng)邊方向上的間距(L2)、(兩個(gè)長(zhǎng)邊兩端的兩個(gè)張開柱與兩個(gè)短邊兩端的張開柱)在短邊方向上的間距(L3)。

具體實(shí)施方式

如圖2-3所示該離心模型試驗(yàn)中的土工格室模型張開工具，包括固定件1，固定件1一面垂直的設(shè)置有若干圍成一圈的張開柱2，各張開柱2位置分別對(duì)應(yīng)土工格模型100飽滿張開狀態(tài)下最外圍一圈的各土工格室101的各外側(cè)頂點(diǎn)102。

固定件1為矩形板。矩形板中還可以設(shè)置有矩形開口3，使固定件成矩形環(huán)結(jié)構(gòu)。

土工格模型100中的各土工格室101在飽滿張開后是幾乎是一個(gè)正菱形-正方形旋轉(zhuǎn)45度。因此，各張開柱2的位置可由一下公式得到。

L1＝焊炬/2*1.414 (I)

式中，L1為矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊上的各張開柱的間距，相當(dāng)于土工格室101的相對(duì)兩頂點(diǎn)間距。

L2＝1/2L1 (II)

式中，L2為兩個(gè)長(zhǎng)邊兩端的兩個(gè)張開柱與兩個(gè)短邊兩端的張開柱在長(zhǎng)邊方向上的間距，相當(dāng)于土工格室101相鄰兩頂點(diǎn)在長(zhǎng)邊方向上的投影間距。

L3＝1/2L1

L3為兩個(gè)長(zhǎng)邊兩端的兩個(gè)張開柱與兩個(gè)短邊兩端的張開柱在短邊方向上的間距，相當(dāng)于土工格室101相鄰兩頂點(diǎn)在短邊方向上的投影間距。

由于是正菱形，所以L2＝L3。

實(shí)施例一

以高度1cm，焊炬3cm的土工格模型100為例，該離心模型試驗(yàn)中的土工格室模型張開工具的若干圍成一圈的張開柱2圍成的是矩形，矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊上的各張開柱的間距L1均為3/2*1.414＝2.121cm，取2.2cm；兩個(gè)長(zhǎng)邊兩端的兩個(gè)張開柱與兩個(gè)短邊兩端的張開柱在長(zhǎng)邊方向上的間距L2均為2.2/2＝1.1cm，在短邊方向上的間距均L3為2.2/2＝1.1cm。所述矩形環(huán)結(jié)構(gòu)的寬度為1～1.7cm。所述矩形板厚度為0.2cm。

實(shí)施例二

以高度1cm，焊炬3.6cm的土工格模型100為例，該離心模型試驗(yàn)中的土工格室模型張開工具的若干圍成一圈的張開柱2圍成的是矩形，矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊上的各張開柱的間距L1均為3.6/2*1.414＝2.5452cm，取2.6cm；兩個(gè)長(zhǎng)邊兩端的兩個(gè)張開柱與兩個(gè)短邊兩端的張開柱在長(zhǎng)邊方向上的間距L2均為2.6/2＝1.3cm，在短邊方向上的間距均L3為2.2/2＝1.3cm。所述矩形環(huán)結(jié)構(gòu)的寬度為1～1.7cm。所述矩形板厚度為0.3cm。

實(shí)施例三

以高度1cm，焊炬4cm的土工格模型100為例，該離心模型試驗(yàn)中的土工格室模型張開工具的若干圍成一圈的張開柱2圍成的是矩形，矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊上的各張開柱的間距L1均為4/2*1.414＝2.828cm，取2.9cm；兩個(gè)長(zhǎng)邊兩端的兩個(gè)張開柱與兩個(gè)短邊兩端的張開柱在長(zhǎng)邊方向上的間距L2均為2.9/2≈1.5cm，在短邊方向上的間距均L3為2.9/2≈1.5cm。所述矩形環(huán)結(jié)構(gòu)的寬度為1～1.7cm。所述矩形板厚度為0.3cm。

實(shí)施例四

以高度1cm，焊炬4.6cm的土工格模型100為例，該離心模型試驗(yàn)中的土工格室模型張開工具的若干圍成一圈的張開柱2圍成的是矩形，矩形的兩個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊上的各張開柱的間距L1均為4.6/2*1.414＝3.2522cm，取3.3cm；兩個(gè)長(zhǎng)邊兩端的兩個(gè)張開柱與兩個(gè)短邊兩端的張開柱在長(zhǎng)邊方向上的間距L2均為3.3/2≈1.7cm，在短邊方向上的間距均L3為3.3≈1.7cm。所述矩形環(huán)結(jié)構(gòu)的寬度為1～1.7cm。所述矩形板厚度為0.4cm。

所述固定件1采用硬紙板、有機(jī)玻璃板、塑料板或木板等板材均可，所述張開柱2采用大頭針、鐵絲段或鋼絲段等柱狀物均可，固定件1的厚度、張開柱2的直徑、矩形環(huán)結(jié)構(gòu)的寬度只要能飽滿張開土工格模型100并保持就行，并不限于以上尺寸。

如圖4所示，土工格模型100最外圍一圈的各土工格室101的各外側(cè)頂點(diǎn)102分別被一根張開柱2支撐，將整個(gè)土工格模型100張開飽滿。

該離心模型試驗(yàn)中的土工格室模型張開工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，操作簡(jiǎn)單，制作簡(jiǎn)單，材料易獲得，成本低廉，能夠在離心模型試驗(yàn)箱中將土工格室模型張開飽滿，方便地在格室格子中填充足夠和恰當(dāng)?shù)耐亮希瑸闇p小試驗(yàn)誤差，提高離心模型試驗(yàn)結(jié)果精確性提供了重要保障，具有很好的實(shí)用價(jià)值。

本實(shí)用新型并不限于各實(shí)施例中所列舉尺寸的土工格室模型。針對(duì)其他尺寸的土工格室模型，可依據(jù)相應(yīng)公式計(jì)算對(duì)應(yīng)尺寸，并據(jù)此的制作對(duì)應(yīng)的張開模具。這些張開模具都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。