(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 202211174005.7 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 三峡大学 地址 443002 湖北省宜昌市西陵区大 学路8 号 (72)发明人 程圣国　张博　吴剑　田东方　 (74)专利代理 机构 宜昌市三峡专利事务所 42103 专利代理师 高阳 (51)Int.Cl. G01N 3/24(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 33/24(2006.01) G09B 23/40(2006.01) (54)发明名称 基于电磁原理滑动面模拟的滑坡模型试验 装置及方法 (57)摘要 一种基于电磁原理滑动面模拟的滑坡模型 试验装置及方法， 包括U型滑道； U型滑道上设有 多个螺丝孔， 螺丝孔处通过调节螺丝安装有电磁 铁， 调节螺丝用于调节电磁铁的高度； 滑动平板 包括面板， 面板底部设有支撑腿， 支撑腿上设有 水平导向杆， 水平导向杆上设有滚轮； 基准平板 的结构包括了滑动平板的结构， 另外在基准平板 的面板的设有插销孔， 面板的侧部设有传力板； U 型滑道包括滑道底板和侧翼， 侧翼上设有插销 孔， 插销孔与插销孔和之间通过插销连接； 侧翼 下端部可拆卸地设有支挡结构， 支挡结构上设有 压力传感器， 压力传感器位置与传力板位置相适 配。 本发明可实现坡角从8.530 ‑67.220的模拟和 控制， 并可实现滑坡模型滑动面抗剪强度的整体 调整或分区调整。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115524235 A 2022.12.27 CN 115524235 A 1.一种基于电磁原 理滑动面模拟的滑坡模型试验装置， 其特征在于： 包括U型滑道 （3） 、 基准平板 （4） 和多个滑动平板 （5） ； U型滑道 （3） 上设有多个螺丝孔 （8） ， 螺丝孔 （8） 处通过调 节螺丝安装有电磁铁， 调节螺 丝用于调节电磁铁的高度； 滑动平板 （5） 包括面板 （19） ， 面板 （19） 底部设有支撑腿 （18） ， 支撑腿 （18） 上设有水平导 向杆 （17） ， 水平导向杆 （17） 上设有滚轮； 基准平板 （4） 的结构包括了滑动平板 （5） 的结构， 另外在基准平板 （4） 的面板 （19） 的设 有第二插销孔 （15） ， 面板 （19） 的侧部设有传力板 （16） ； U型滑道 （3） 包括滑道底板 （6） 和侧翼 （7） ， 侧翼 （7） 上设有第一插销孔 （10） ， 第一插销孔 （10） 与第二插销孔 （15） 相适配， 第一插销孔 （10） 与第二插销孔 （15） 和之间通过插销 （14） 连 接； 侧翼 （7） 下端部可拆卸地设有支挡结构 （11） ， 支挡结构 （11） 上设有压力传感器 （13） ， 压 力传感器 （13） 位置与传力板 （16） 位置相适配。 2.根据权利要求1所述的基于电磁原 理滑动面模拟的滑坡模型试验装置， 其特征在于： 侧翼 （7） 下端部设有螺 栓孔 （9） ， 螺 栓孔 （9） 通过调整螺 栓 （12） 与支挡结构 （1 1） 连接。 3.根据权利要求1所述的基于电磁原 理滑动面模拟的滑坡模型试验装置， 其特征在于： 面板 （19） 的宽度与U型滑道 （3） 宽度相同， 支撑腿 （18） 的高度大于侧翼 （7） 的高度； 支撑腿 （18） 底部为弧形。 4.根据权利要求1所述的基于电磁原 理滑动面模拟的滑坡模型试验装置， 其特征在于： U型滑道 （3） 为不锈钢材质、 基准平板 （4） 和滑动平板 （5） 均为普通低碳钢材质。 5.根据权利要求1所述的基于电磁原理滑动面模拟的滑坡模型试验装置的试验方法， 其特征在于包括以下步骤： 步骤一， 制作滑床 （1） ： 用粘土 压实制作滑床 （1） 及其滑动面； 步骤二， U型滑道 （3） 的形状根据滑动面制作，  U型滑道 （3） 放置在滑动面上， 保证两者 充分接触； 步骤三， 对所有的基准平板 （4） 和滑动平板 （5） 进行称重； 在滑道底板 （6） 底部的多个螺 丝孔 （8） 位置固定电磁铁； 步骤四， 把基准平板 （4） 放置在U型滑道 （3） 上， 通过调整电磁铁的调节螺丝， 保证电磁 铁与基准平板 （4） 充分接触， 安装 插销 （14） 固定基准平板 （4） ； 步骤五， 在滑道底板 （6） 上由下而上依次安装其他电磁铁和滑动平板 （5） ， 通过调整电 磁铁的调节螺丝， 保证电磁铁与滑动平板 （5） 充分接触； 将多个滑动平板 （5） 安装完成后， 则 完成整个滑动面的安装； 步骤六， 安装支挡结构 （11） ： 将安装支挡结构 （11） 通过调整螺栓 （12） 和螺栓孔 （9） 固定 在U型滑道 （3） 端部， 通过调节调整螺栓 （12） 的松紧程度， 保证压力传感器 （13） 与传力板 （16） 接触， 并产生略大于零的数值， 并对压力传感器数值清零； 步骤七， 拔掉插销 （14） ， 等压力传感器数值稳定后记录传感器数值， 根据基准平板 （4） 和所有滑动平板 （5） 重量， 以及基准平板 （4） 和滑动平板 （5） 所在 坡面的坡角， 计算获得基准 平板 （4） 和滑动平板 （5） 和U型滑 道 （3） 的滑动摩擦系数； 步骤八， 重新插上插销 （14） ， 拆除支挡结构 （1 1） ； 在滑动面制作滑体 （1） ； 步骤九， 按照n个电磁铁分为一组的方式并联接入可调直流电源， 每一个电磁铁采用各 自独立的可调电源分开控制， 电源线从U型滑 道 （3） 上端引出；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115524235 A 2步骤十， 再次安装支挡结构 （11） ， 通过调 节调整螺栓 （12） 的松紧程度， 保证压力传感器 （13） 与传力板 （16） 接触， 并产生略大于零的数值， 并对压力传感器数据清零； 步骤十一， 所有电磁铁接通电源， 并调整到额定电压状态， 拔出插销 （14） ， 等压力传感 器数值稳定后记录压力传感器数值， 通过调整不同钢制平板的电磁铁电压， 可获得滑动面 抗剪强度分区调整的压力传感器数值大小， 或者同步调整所有电磁铁的电压为相同数值， 获得滑动面不同抗剪强度下的压力 传感器数值大小， 可获知边坡在不同坡角时的安全系数 以及临界失稳滑动面抗剪强度大小， 也可获知滑动面不同分区抗剪强度大小变化对滑坡稳 定的敏感性， 获得控制滑坡稳定的关键区块。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115524235 A 3