(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210826496.2 (22)申请日 2022.07.13 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号 (72)发明人 樊晓一　刘欢　郑榆枫　刘浩南　 徐奕梓　温翔　廖洪阳　 (74)专利代理 机构 成都方圆聿联专利代理事务 所(普通合伙) 51241 专利代理师 张淑枝 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/30(2006.01) (54)发明名称 滑坡碎屑流冲击承灾体的模型试验装置和 试验方法 (57)摘要 本发明公开了一种滑坡碎屑流冲击承灾体 的模型试验装置和试验 方法， 装置包括传动控制 装置、 固定钢架、 承灾体支撑板、 楔形体支架板、 滑坡碎屑流前缘楔形体模型、 承灾体模型和测试 记录装置。 制作滑坡碎屑流楔形体和承灾体模 型， 液压千斤顶用于调节楔形体坡度， 并起到支 撑作用。 装置与常规斜槽模拟滑坡碎屑流冲击承 灾体试验相反， 根据物体间相互作用力大小相等 的原理， 通过传动控制装置驱动承灾体模型冲击 滑坡碎屑流前缘楔形体模型。 本发明结构简单， 易于操作， 方便布置传感器和数据采集； 能有效 控制滑坡碎屑流前缘楔形体形态 参数、 颗粒粒径 组成和分布、 孔隙参数等； 能开展不同楔形体坡 度、 冲击速度和冲击方向等参数下滑坡碎屑流冲 击承灾体模型 试验。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115112472 A 2022.09.27 CN 115112472 A 1.一种滑坡碎屑流冲击承灾体的模型试验装置， 其特征在于， 包括： 传动控制装置、 固 定钢架(1)、 承灾体支撑板(2)、 楔形体支架板(3)、 滑坡碎屑流楔形体模型(4)、 承灾体模型 (5)； 所述传动控制装置 由主动滑轮(6)、 从动滑轮(7)、 驱动电机(8)、 变速器(9)、 驱动链条 (10)、 合页型推板(1 1)、 滑轨(12)组成； 所述固定钢架(1)由不锈钢空心矩管焊接而成， 固定钢 架(1)上安装承灾体支撑板(2)、 主动滑轮(6)、 从动滑轮(7)、 驱动电机(8)和变速器(9)， 驱动电机(8)和变速器(9)带动主动 滑轮(6)与从动滑轮(7)， 从而带动连在主动滑轮(6)和从动滑轮(7)上的驱动链条(10)， 驱 动链条(10)上固定合页型推板(11)， 承灾体模型(5)下表面安装滚轮(18)， 承灾体支撑板 (2)安装在固定钢架(1)上， 滑轨(12)安装在承灾体支撑板(2)上， 滚轮(18)安装在滑轨(12) 上与滑轨滑动配合； 固定合页型推板(11)安装在驱动链条(10)上， 固定合页型推板(11)与承灾体模型(5) 接触， 能够推动承灾体模型(5)沿着滑轨(12)滑动； 所述楔形体支架板(3)架设在传动控制装置末端， 楔形体支架板(3)上表面高度与滑轨 (12)表面平齐， 楔 形体支架板(3)上方放置滑坡碎屑流楔 形体模型(4)， 楔 形体支架板(3)底 部前端采用两根支架柱(15)支撑， 支架柱(15)通过合页(16)与楔 形体支架板(3)连接， 楔 形 体支架板(3)底部后端采用液压千斤顶(17)支撑， 千斤顶(1)起到调节楔形体支架板(3)坡 度的作用。 2.根据权利要求1所述的一种滑坡碎屑流冲击承灾体的模型试验装置， 其特征在于： 所 述模型试验装置的实验结果由测试记录装置记录， 所述测试记录装置包括： 高清摄像机 (13)、 高清照相机(14)、 冲击力传感器、 测速 仪、 三维激光扫描仪； 所述承灾体模型(5)上安装冲击力传感器， 模型试验装置周围安装高清摄像机(13)、 高 清照相机(14)、 测速 仪和三维激光扫描仪 。 3.根据权利要求1所述的一种滑坡碎屑流冲击承灾体的模型试验装置， 其特征在于： 所 述滑坡碎屑流楔形体模型(4)是模拟斜坡岩土体由于各种原因在重力作用下， 沿一定软弱 面整体呈楔形体分布向下运动的滑坡碎屑流， 按照形态参数、 颗粒粒径分布、 孔隙参数制 作。 4.根据权利要求3所述的一种滑坡碎屑流冲击承灾体的模型试验装置， 其特征在于： 孔 隙参数用于控制滑坡碎屑流 运动的固相体积分数， 相应孔隙采用泡沫颗粒 材料填充。 5.根据权利要求1所述的一种滑坡碎屑流冲击承灾体的模型试验装置， 其特征在于： ， 所述承灾体模型(5)是承受滑坡碎屑流冲击作用实体模型， 包括各类建筑物及构筑物。 6.根据权利要求5所述的一种滑坡碎屑流冲击承灾体的模型试验装置， 其特征在于： 建 筑物及构筑物包括： 房屋建筑、 桥梁隧道、 公路铁路、 堤坝挡墙、 防护网。 7.一种承灾体冲击滑坡碎屑流楔形体的模型试验方法， 其特征在于： 模型试验方法是 在权利要求1所述的模型 试验装置的基础上实现的； 模型试验方法包括以下步骤： 步骤1， 进行试验装置的组装， 按靠近从动滑轮(7)端位置架设好楔形体支架板(3)， 将 滑坡碎屑流楔 形体模型(4)放置在 楔形体支架板(3)上， 调节液压千斤顶(17)支撑的高度以 确定滑坡碎屑流楔 形体模型(4)的坡度； 将承灾体模 型(5)置于靠近主动滑轮(6)端， 通过改权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115112472 A 2变承灾体模型(5)下(18)滚轮的位置来调整承灾体模型(5)与 冲击方向的角度； 步骤2， 按照变速器(9)预设档位启动驱动电机(8)带动驱动链条(10)和合页型推板 (11)， 合页型推板(11)推动承灾体模 型(5)沿着滑轨(12)滑动， 继而冲击滑坡碎屑流楔 形体 模型(4)； 步骤3， 通过测试记录装置对承灾体模型(5)冲击滑坡碎屑流楔形体模型(4)全过程以 及承灾体模 型(5)结构冲击后的情况进行图像记录， 通过冲击力传感器对承灾体模型(5)受 荷结构冲击时的冲击力进行采集， 同时设置测 速仪对承灾体模型(5)在驱动链条(10)上的 运动速度信息进行采集， 设置三维激光扫描仪对冲击后的承重结构面进行点云数据采集； 步骤4， 利用采集到的图像信息、 冲击力信息、 传动速度信息和点云数据进行数据处理 和研究分析。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115112472 A 3