脆性材料水工結構模型試驗是指用與原型材料相似的脆性材料製成結構模型，研究其應力、變形和安全度的實驗技術。
基本介紹
- 中文名：脆性材料水工結構模型試驗
- 外文名：Water structure model test for brittle materials
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 類型：實驗技術
- 研究範圍：研究其應力、變形和安全度
簡介,脆性材料結構模型試驗分類,試驗程式,總結,
簡介
脆性材料水工結構模型試驗是指用與原型材料相似的脆性材料製成結構模型，研究其應力、變形和安全度的實驗技術。在水利水電建設中常用的混凝上、石料及各類圍岩多屬脆性材料，通常用石膏類，石膏硅藻土混合材料類或混凝土(包括水泥浮石混凝土和微粒混凝土等)類脆性材料，按照相似理論製作模型。用電阻應變計及其他電測感測器或光測、機測方法，量測其受載荷後的應力、應變及位移等物理量，以研究結構物及其地基的應力、變形、穩定性及破壞等性態。它可以用於靜力和動力問題的研究，也可進行破壞試驗。它特別適用於拱壩、重力壩等大型水工建築物的試驗研究，也可用於渡槽。蝸殼、地下洞室、升船機塔柱等結構物的試驗研究。
脆性材料結構模型試驗分類
脆性材料結構模型試驗根據其力學特性，可以分為兩大類。一是研究結構線上彈性階段的應力狀態;另一種是研究結構及其地基由彈性階段進入塑性階段以至破壞的全過程，稱為破壞試驗。
試驗中可以考慮的載荷主要有壩體自重、靜水壓力、泥沙比力、揚壓力、溫度應力等。但揚壓力的模擬還有一些問題，溫度應力試驗比較繁複。施載入荷也有多種方法，如就靜水壓力而言，可用f-斤頂加荷系統以及不同比重液體(包括水、水銀等)的液壓、氣壓等各種方式施載入荷。
試驗程式
①選擇適當模型材料，按一定相似準則設計和製作模型;
②在模型上布置測點，貼上電阻應變片或其他測試應力和位移的儀表;
③施加預定的載荷後，用電阻應變儀或其他接收設備測試其應變及位移;
④根據應力應變關係計算各點的應力值，包括正應力、剪應力、主應力及其方向等，從而分析結構物的應力狀態，評價其安全性和經濟性。
總結
脆性材料水工結構模型試驗在國際上有兩大學派。即以義大利的模型與結構試驗所( Istituto Sperimentale Modellice Strutture，ISMES)為代表的大模型學派(用大比尺模型)以及以葡萄牙的國家土木工程研究所(Labolatoria National de EngenhariaCivil，LNEC)為代表的小模型學派(用小比尺模型)。中國、日本、蘇聯等國有關單位則多採用介於兩者之間的中等比尺的模型。
