[实用新型]极端荷载条件下坝体瞬间失稳溃决的模拟装置

摘要

本实用新型涉及一种极端荷载条件下坝体瞬间失稳溃决的模拟装置，是一种适用于研究坝肩失稳导致坝体瞬间溃决的试验装置。本实用新型的极端荷载条件下坝体瞬间失稳溃决的模拟装置包括防漏单元、固定平台、坝体、水槽和失稳单元。坝体由若干个挡板块组成，并在固定平台、水槽以及防漏单元和失稳单元中的相关部件共同作用下保持着稳定状态。通过失稳单元中的电阻丝发热熔断铜丝实现坝肩失稳，坝肩失稳后引起大坝受力失衡、挡板块坍塌和冲毁，从而实现坝体瞬间溃决的试验效果。本实用新型为研究坝肩失稳导致的坝体瞬间溃决机理和瞬间溃决水流运动规律提供了可靠的试验技术。

主权项

一种极端荷载条件下坝体瞬间失稳溃决的模拟装置，其特征在于：包括防漏单元(1)、固定平台(2)、坝体(3)、水槽(4)和失稳单元(5)，所述防漏单元(1)由防漏箱(11)和滞留器(12)构成，防漏箱(11)顶端中心位置设有圆孔，防漏箱(11)的侧面上端边缘与槽底(41)连接为一体，防漏箱(11)下端固定于地面，所述滞留器(12)位于防漏箱(11)顶端的圆孔中，滞留器(12)底部设有多个小孔；所述固定平台(2)由底座(20)、支撑杆(21)、铁圈(211)、钢管(22)、铁环(23)、铁丝(24)、重锤A(25)、连接件(26)、钢丝绳(263)、重锤B(27)、弹簧(28)和支撑管(29)构成，所述支撑杆(21)下端固定于底座(20)，支撑杆(21)上端与钢管(22)左下端固定连接，所述铁圈(211)固定在支撑杆(21)侧面，铁圈(211)中心位于钢管(22)左端的正下方，所述钢管(22)横跨水槽(4)，钢管(22)正下方的侧面设有若干个横缝，所述连接件(26)穿过铁环(23)布设在钢管(22)内部，所述铁环(23)的外直径大于钢管(22)的内直径而小于钢管(22)的外直径，铁环(23)嵌套在钢管(22)侧面的横缝内，所述铁丝(24)一端与铁环(23)连接、另一端穿过滞留器(12)底部的某一个小孔后与重锤A(25)连接，所述重锤B(27)悬于铁圈(211)正下方，重锤B(27)通过钢丝绳(263)与最左端的连接件(26)相连，所述弹簧(28)竖直布设在支撑管(29)内，弹簧(28)的外径等于支撑管 (29) 的内径，弹簧(28)上端通过钢丝绳(263)与最右端的连接件(26)相连，弹簧(28)下端固定于支撑管(29)下端，所述钢丝绳(263)两端设有小球，小球的直径大于钢丝绳(263)的直径，所述支撑管(29)侧面设有半圆柱形的孔，支撑管(29)下端固定于底座(20)，所述底座(20)为混凝土结构并固定于地面；所述坝体(3)由若干个挡板(31)构成，挡板(31)又由若干挡板块拼接而成，相邻的挡板块之间以及挡板块与所述水槽(4)之间用止水材料密封，挡板(31)的背水面一侧依靠在由铁环(23)和重锤A(25)共同索引的铁丝(24)上；所述水槽(4)分为上游水槽(431)和下游水槽(432)，所述水槽(4)由槽底(41)和两侧的槽壁(42)构成，上游水槽(431)和下游水槽(432)都与防漏单元(1)和坝体(3)连接，上游水槽(431)的槽底(41)和下游水槽(432)的槽底(41)连接处设有安装滞留器(12)的圆孔；所述失稳单元(5)由电源开关(51)、绝热盒(52)、电阻丝(53)和铜丝(54)构成，失稳单元(5)设置在支撑管(29)侧面半圆柱形的孔中，失稳单元(5)的外层是绝热盒(52)，电阻丝(53)竖直布置在绝热盒(52)内部，电源开关(51)安装在绝热盒(52)外部并与电阻丝(53)通过电线连接，铜丝(54)从上到下穿过绝热盒(52)，铜丝(54)的上端固定在支撑管(29)的顶端、下端连接在的弹簧(28)上端。