离心模型试验报告

土工格室加筋边坡离心模型试验研究报告1、引言土工结构物中，土的自重产生的自重荷载对结构的性态的影响十分突出。

一般的模型试验的自重应力水平很低，毛细现象的影响突出，因此，模型试验结果不能逼真地重现原型的特性，难怪过去很多土力学家建议使用现场细致的观测和调查来解决土力学和岩土工程问题。

随着电子技术的发展，土工测试技术和测试手段的不断完善，有的学者提出，单纯地依靠有限的野外观测资料是不够的，只有通过充分数量室内试验才能对土的复杂的特性进行研究。

上述两个方面的矛盾现在可以依靠离心模型试验技术得到满意的解决。

所谓的离心模型试验即是采用较小比例的模型，通过离心机产生的离心力来模拟土结构物所受到的自重应力，使模型中的应力水平与原型相同，从而达到分析原型结构物的特性的目的。

最早提出离心模型试验思想的是法国工程师Phillip，他从弹性体系的平衡微分方程的角度推导了一些必要的相似比例关系，并提出了一系列的离心机设计原则。

1931年美国哥伦比亚大学的Bucki首先应用于矿山硐室的研究，开创了土工离心模型研究的新时代。

从此，世界各国充分认识到土工离心模拟技术的重要性，大力发展离心机，进行了各个方面的研究，如堤坝边坡的稳定性、地基基础与地下硐室、振动与冲击效应，并取得了相当大的研究成就。

二十世纪八十年代，我国开始开展了土工离心模拟技术的研究工作，并相继在南京水利科学研究院、长江水利水电科学研究院、北京水利水电科学研究院、上海铁道大学(现同济大学)和四川大学(原成都科技大学)等建设了专用的土工离心机，并进行了大量的试验研究。

本报告在综述离心模拟技术在土工合成材料加筋结构研究方面的应用基础，重点介绍利用西南交通大学的离心机所进行的土工格室加筋边坡的离心模型试验。

2、土工合成加筋边坡的离心模型试验研究回顾采用离心模型试验技术研究加筋结构由来已久，可以追溯至20世纪80年代。

至今已有许多学者在这方面进行了多项的研究工作。

表2-1给出了主要的多位学者的工作。

关 键 词 离心 模 型 试 验 中 图分 类 号 ： Ｕ １ Ｔ ４ 研究状况 应用 展 望 ， 文 献 标 识 码 ： Ａ
ＳＴＡＴＷ ｏＦ 唧
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ＡＩ Ｕ ＲＥＶⅢ Ⅵ ｏＦ ＧＥｏ Ｅ （ ＣＩ
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ｓ ｌｅ ｔ ｅ ｅ ｄ ｆ ｃ ｌｉｓｉ ｏｒ ｉｅ ｔ ｅｓ ｌ－ ｉｈｔ ｆｔ ｅｓ ａｌｓ ａｅ ｐ ｙ ｉａ ｏ ｅ ｓｕ ｏ ｉ ｒ ｔ ｔｐ ． ｅｍ ｏ ｔｃ ｎ ｏ ｖ ｈ ｓ ｉ ｕ ｔ ｓｔ ａｓ ｈ ｅｆｗｅｇ ｈ ｍ ｌ—ｃ ｌ ｈ ｓｃ ｌｍ ｄ ｌ ｐ ｔ ｔ ｐ ｏｏｙ ｅ Ｔｈ ｓ ｏ — ｉ ｅ ｏ ｓ ｖ ｎｉｎ ｏ ｌｔ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ｅ ｓ ｌ－ ｉ ｈ ｔｅ ｓＩ ｈ ｏ ａｌｄ ｇ ｏｅ ｈｎ ｃ ｌｃ ｎ ｒｆ ｇ Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒｐ ｅ ｅ ｔ ｔｔ ｆ ｅ ｅ ｔｔ ｏ ｏ ｉ ｃ ｅ ｓ ｈ ｅｆｗｅｇ ｔｓｒ ｓ Ｓｔ ｅ ｓ －ｃ ｌｅ ｅ ｔ ｃ ｉａ ｅ ｔｉｕ ｅ． ｉ ａ ｅ ｒ ｓ ｎ ｓａ ｓａｅ ｏ ‘
ｔ ｅ ａ ｔｒ ｖｅ ｏ ｅ ｅ ａ ｔｌｔｒ ｔ ｒ ｓ ａ ｄ ｍａ ｍ・ ｌ ｎ ｇ ｏｅ ｈ ｉ ａ ｅ ｔｉ ｇ ｅ ｈ ｏｏ ｉ ｓ ｉ ｉ ａ ｔｓ ｍｍａ ｚ ｓ ｈ ｒ ｅ ｉｗ ｆｒ ｌｖ ｎ ｉｅ ａｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ｏ ｅ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌｃ ｎｒｆ ｅ ｔｃ ｎ ｌ ｇｅ ｎ Ｃｈ ｎ ．Ｉ ｕ ａ ｕ ｉ ｒ ｅ
Ａｂｓｒ ｃ Ｓ ａｌｓ ａ ｅ ｈ ｓｃ ｌ ｍｏ ｅｉ ｇ ｉ ｎ ｅｆｃ ｉｅ ｍ ｅｈ ｄ ｆ ｒ ｅ ａ ｎ ｎ ｔｕ ｔｒ ｌ ａ ｅ ｔｃ ｎ ｃ ｌｐ ｏ — ｔａ ｔ ｍ ｌ・ ｃ ｌ ｐ ｙ ｉ ａ ｄ ｌｎ ｓ ａ ｆｅ ｔｖ ｔ ｏ ｏ ｘ ｍｉ ｉ ｇ ｓｒ ｃｕ ａ ｎｄ ｇ ｏ ｅ ｈ ｉａ ｒ ｂ

深水厚层软土桥基离心模型试验[摘要] 通过离心模型试验，对比无桩条件和不同桩间距条件下的桩土应力比和基础整体沉降量，研究深水厚层软土地基的沉降特性，为跨海大桥等实际工程的设计提供参考。

[关键词] 离心模型试验；复合桩基；桩土应力比中图分类号： u448.33 文献标识码：a一、引言随着我国沿海地区经济的快速发展，对跨海大桥的建设需求也不断增长。

但由于深水地基软弱覆盖层极厚，桥梁基础底面无法直接到达强度大、变形小的基岩上，这给跨海大桥的修建提出了新的难题。

因此，研究深水厚层粘土地基基础的承载力和变形机理非常重要。

本文运用离心机模型试验采集的数据，通过对无桩条件和不同桩间距条件下桥梁基础沉降和桩土应力比的对比，得出的结果对深水软土桥基设计有一定的参考价值。

（一）试验方案离心机模型试验通过离心力产生的重力场，在模型中产生和原型相当的应力水平，故可以以模型表现原型，目前离心模型试验已广泛应用于土压力测定，基础沉陷与软土固结问题[1]，离心模型试验能得到常规实验无法达到的效果。

2.1实验装置本次试验采用tlj-2-100g-t大型土工离心机。

模型尺寸为80cm*60cm*45cm。

本次试验包括3组实验，考察有桩和无桩条件下、不同桩间距条件下桥基沉降量和桩土应力比的变化。

模型选取的桩径为8mm，桩长18cm；一组无桩，一组3倍桩间距（24mm）和一组5倍桩间距（40mm）；承台为圆形，并当做刚性承台考虑进行研究。

具体方案见表1。

表1离心机模型试验详细情况图12.2模型地基每组实验考虑到取深水原型地基土比较困难，而且成本太高，均采用成都当地粘土，控制模型地基土体处于过饱和状态，采用分层填筑法，以一定的击实功分层击实，击实之前每层土厚3.5cm，击实之后厚3cm。

每层土击实之后用刀片刮成毛面。

将晒干的粘土粉细，取样测含水率后室内干燥条件下保存；根据粉细干土的含水率计算配水量，人工将土伴湿，含水量控制在28%附近，装进密闭塑料桶封存24小时以上；戴橡胶手套，用切菜器5mm孔器将上述湿土加工成细条，装入密闭塑料桶闷料24小时以上；按照每层3.5cm厚度装填，一定击实功击实后厚3cm；直至设计模型尺寸；同时在设计布置有土压力盒和孔隙水压计的坐标处埋设元件。

目前 ，有关 地 震 作 用 下 松散 体 斜 坡 崩 塌 的研 究 主 要集 中在 应 力 特性 和稳 定 性 评 价 上 ，理 论 上 也 多 采用
离散单元法 （ Ｅ Ｄ Ｍ法 ）进 行 分析 ，而物 理试 验研 究 由于受 到 儿 何 尺 度 的 限制 很 难 开 展 。本 文 根 据 拟静 力
； 国 家 自然 科 学基 金 项 翻 （０ ７ ０５、５ ２ ８８ ） 国 家 自然 科 学 ｌ ＝ ５４ ８ ８ ０ ７０ ０ ， 基金 西 部 重 大研 究 计划 项 目 （０ ０ ０７ ９２ ２０ ），西 藏 自治 区交 通 厅 科 技 项 目 （ 藏公 路 通 麦 至 １５道 班 地 震 诱 发公 路 地 质 灾 害机 理 及 对 策 川 ０ 研究 ）。
１０ｍ ． ｍ，第 二组 为 非 均 匀 系 数 西＝ ３ １ ，粒 径 ０ ２ ．０ ．５ １． ｍ 的 非 均 匀沙 。 ０ ０ｍ
～
试验前按 大模型箱尺寸预制 两个 同样大小 的大模 型盒置于离心机模型箱两侧 ，并将两侧大模型盒均匀 分隔 成 ４个小 模 型 盒 ，这 就 形 成 尺 寸 均 为 长 ２５ｍ ３ ｍ、 宽 １５ｍ ９ ｍ、高 ２０Ｉ ｌ ８个模 型盒 。在两侧模型盒 ０ ｌ 的 Ｔ ｎ 中间放置集料槽 ，并均匀隔成 ８个小集料盒 ，每个集 料盒收集各 自对应模 型盒里单面坡沙堆在离心试验时 崩塌 的沙粒 ，模 型箱布置 及尺寸 见图 ２ 。试 验时在 ８ 个模型盒上构造临界单面坡沙堆模 型，因此离心机运
Ｐ ｐ ｉ０ ｐ ＝ ｓ ：ｐ ｏ０ ｎ ｃ ｓ
（） １
Ｐ 即对应于重力。若模 型比尺为 ｎ ，则此 时离心 运 转 加 速度 应 为
Ａ＝ ｇ
Ｕ 口
近代相对论的原理 ，重 力与惯性力 是 等效的 ，因此 ， 离心 模 拟技 术 对于 以重 力 为 主要 荷 载 的 松 散 体 沙 堆 模 型研 究 特 别 有 效 ～ 。 离 心模 型试 验 中的各 项 参 数 应 与 原 型 有 一 定 的相 似关系 ，才能保证模 反映原型 的性状 。这种相似关 系称 为 比尺 关 系 。 比尺关 系可 以通 过 物 理 方 程 或 量 纲 分析 确 定 下 来 。 如 ，为 原 型 与模 型 两 者 相 应 变 量 之

总第３２３期交　通　科　技ＳｅｒｉａｌＮｏ．３２３　２０２４第２期ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．２Ａｐｒ．２０２４ＤＯＩ１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７５７０．２０２４．０２．００８收稿日期：２０２３ １１ ２７第一作者：苏文煊（１９７７－），男，工程师。

通信作者：程 （１９９７－），男，博士生。

开挖降雨作用下边坡抗滑桩主动加固离心模型试验研究苏文煊１　陈焕美２　程 ３（１．中坚隧道工程（广东）有限公司　广州　５１００００；　２．云南交发咨询有限公司　昆明　６５００００；３．中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室　武汉　４３００７１）摘　要　为研究挖方边坡在抗滑桩主动加固条件下的稳定性和变形演化规律，以及抗滑桩主动加固的有效性，依托某高速公路边坡开展抗滑桩主动加固条件下的挖方边坡离心模型试验。

同时为探讨特殊降雨条件下雨水入渗对孔压变化、坡体变形及支护结构的影响，结合雾化喷头和孔压传感器进行了降雨模拟。

结果表明，边坡抗滑桩主动加固有效限制了开挖边坡的水平位移，在离心机加载至８０犵时仍保持较小变形，边坡稳定性显著增加。

降雨后边坡不同部位的孔隙水压力响应敏感性不同，坡体中部的孔隙水压力响应最快，坡顶和坡脚的孔隙水压力响应有一定滞后；坡表竖向位移和坡脚水平位移均出现不同程度上升，抗滑桩应变增大，说明降雨对坡体稳定性产生了不利影响，但抗滑桩的存在削弱了这种不利影响。

试验结果证实了抗滑桩主动加固能够有效利用坡体自身的抗滑能力，避免了开挖变形造成的岩体强度下降，极大程度地保证坡体的稳定。

关键词　挖方边坡　降雨入渗　主动加固　稳定性　离心模型试验中图分类号　Ｕ４１６．１ 开挖扰动和降雨影响是造成边坡失稳破坏的两大外部因素［１ ２］，在外因扰动下如何充分利用支护结构特性，选择正确加固时机、高效地加固边坡一直是边坡工程研究的重点和难点［３］。

抗滑桩是工程中常用且有效的加固手段［４］，众多学者通过理论分析［５］、数值模拟［６］等手段对其加固机理和有效性进行了大量研究。

在岩土工程的理论分析和设计计算中 , 原型土工
建筑物尺寸 B 相对土粒直径 D 很大 , 一般不考虑 土 粒直径的作用和影响 。但模型试验 , 一般直接用原型 土料并保持与原型土相同的状态 。这样在模型试验中 由于结构物按模型比缩小而使得与土体颗粒接触的结 构物模型尺寸减小 , 土体的不均匀和随机性可能会明 显地显露出来 , 模型试验结果可能受粒径效应的影 响 。Fuglsang 和 Ovesen[1] 的研究表明 , 对于直径为 1 m 的基础底板 , 当填料平均粒径 < 28 mm 时 , 即底板 尺寸与土粒平均粒径比值 > 35 时 , 颗粒大小的粒径 尺寸效应可以忽略 , 但当该比值 < 15 时 , 则有明显 的尺寸效应 。对于条形基础及矩形基础 , 这一界限值 分别在 25～75 及 25～50 之间 。Craig[2] 也认为 , 为了 消除尺寸效应 , 对于浅基础和桩基础模型试验中的基 础尺寸与最大粒径之比应 > 40 。 31 3 边界效应问题
度为ω, 转动半径 R 处质点 m 将受到离心力与重力的
联合作用 。设其合力为 F , 则 F = ma
(7)
其中 a 为合加速度 , 其值为 a = (ω2 R) 2 + g2
(8) 式中的ω2 R 为离心机旋转至水平方向时的离心加 速度 。记合加速度 a 与水平面的夹角为α, 则有
t
a
nα
=
g ω2 R
·8 ·
全国中文核心期刊 路基工程 2007 年第 3 期 (总第 132 期)
地形对路堤沉降影响的有限元分析
杨旭毅 支喜兰
(长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室 陕西西安 710064)
摘 要 利用 Ansys 有限元程序建立路堤及地基模型 , 在填土高度 、地基土质和填土容重等参数 相同的前提下 , 分别计算出路堤处于三种不同地形时的地表沉降值 。计算结果及分析表明 : 对于路 堤 , 尤其是高路堤 , 地形因素对沉降量的影响不容忽视 。

第1篇一、实验名称离心模型实验二、实验目的1. 理解离心分离的原理和过程。

2. 掌握离心机的基本操作方法。

3. 通过实验，学会运用离心分离技术对混合物进行分离。

三、实验原理离心分离是利用旋转运动的离心力，使混合物中的颗粒按照其密度和大小进行分离的方法。

在离心过程中，密度大的颗粒沉降到底部，密度小的颗粒则浮到顶部，从而实现混合物的分离。

四、实验仪器与试剂1. 仪器：离心机、离心管、电子天平、量筒、移液器、试管架等。

2. 试剂：生理盐水、蔗糖、盐酸、缓冲液、琼脂糖等。

五、实验步骤1. 准备实验材料：将生理盐水、蔗糖、盐酸、缓冲液、琼脂糖等试剂按照实验要求进行配制。

2. 配制混合物：将生理盐水、蔗糖、盐酸、缓冲液等试剂按照一定比例混合，制成待分离的混合物。

3. 制备琼脂糖凝胶：将琼脂糖溶解于生理盐水中，加热溶解后，冷却至60℃左右，倒入离心管中，凝固后制成琼脂糖凝胶。

4. 加载样品：将混合物加入琼脂糖凝胶上，置于离心机中。

5. 离心分离：启动离心机，按照实验要求进行离心分离。

6. 观察结果：离心结束后，取出离心管，观察分离效果。

六、实验结果与分析1. 观察离心管底部和顶部的物质，记录分离效果。

2. 分析分离效果与实验条件的关系，如离心速度、时间、样品浓度等。

七、实验讨论1. 分析实验过程中出现的问题及原因。

2. 对实验结果进行评价，总结实验的优缺点。

八、实验结论通过离心模型实验，我们掌握了离心分离的原理和操作方法，了解了离心速度、时间、样品浓度等因素对分离效果的影响。

九、实验报告撰写注意事项1. 实验报告应包括实验目的、原理、仪器与试剂、实验步骤、实验结果与分析、实验讨论、实验结论等部分。

2. 实验步骤应详细描述，包括操作过程、时间、温度等参数。

3. 实验结果与分析部分应结合实验数据，对实验结果进行客观评价。

4. 实验讨论部分应针对实验过程中出现的问题进行分析，提出改进措施。

5. 实验结论应简洁明了，概括实验的主要成果。

第29卷 第6期 岩 土 工 程 学 报 Vol.29 No.6 2007年 6月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering June, 2007 离心模型试验模拟平板载荷试验研究柳 飞1，杨俊杰1, 2，刘红军1, 2，丰泽康男3，堀井宣幸3，伊藤和也3（1. 中国海洋大学环境科学与工程学院，山东 青岛 266100；2. 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室，山东 青岛 266100；3. 日本独立行政法人产业安全研究所，东京1138656）摘 要：利用承载力离心模型试验研究平板载荷试验中的承压板尺寸对承载力取值的影响。

试验结果表明：基础直径为80 cm和56 cm时的极限承载力相差达27%～40%；在疏松地基（相对密度为34%）情况下，可忽略基础尺寸效应对试验结果的影响。

但是在密实地基（相对密度为78%）情况下，《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)规定的承压板尺寸范围内(56～80 cm)仍然存在基础尺寸效应，即使是80 cm的承压板，其承载力系数达到可忽略尺寸效应时对应的承载力系数的1.2倍。

基于离心模型试验结果，提出基础尺寸效应修正式和承压板尺寸换算式，对平板载荷试验结果进行修正。

关键词：平板载荷试验；承载力；承压板尺寸；基础尺寸效应；离心模型中图分类号：TU411 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2007)06–0880–07作者简介：柳飞(1981– )，女，山东青岛人，硕士研究生，研究方向为岩土力学与工程。

E-mail: liufeidadak_2000@。

Study on plate loading test by centrifugal model testsLIU Fei1，YANG Jun-jie1,2，LIU Hong-jun1,2，TOYOSAWA Y3，HORIYI N3，ITOH K3(1. College of Enviromental Science and Engineering ,Ocean University of China, Qingdao 266100, China; 2. Key Lab of MarineEnvironmental Science and Ecology, Ministry of Education, Ocean University of China, Qingdao 266100, China; 3. National Institute ofIndustrial Safety, Tokyo 1138656, Japan)Abstract:Through centrifugal model tests, the influence of plate size on the results of plate loading tests was studied. It was shown that the difference of the ultimate bearing capacity between f 56 cm and 80 cm plate was up to 27% to 40%. For the loose ground (relative density 34%), the scale effects could be neglected, but for the dense ground (relative density 78%), the scale effects would influence the results of plate loading tests in the rang of plate size suggested by Specification for Foundation Design of Construction Ground (GB50007-2002) (56 cm to 80 cm). Even for the plate with diameter 80 cm, the bearing capacity factor obtained from the tests was 1.2 times of that excluded the scale effects. According to the centrifugal test results, the corrected formulas of scale effect and plate size were introduced and the results of plate loading tests were modified.Key words:plate loading test; bearing capacity; plate size; scale effect; centrifugal test0 引 言平板载荷试验是在保持地基土的天然状态下，在一定面积的承压板上逐级向地基土施加静力荷载，观测各级荷载作用下的地基沉降，根据试验结果绘制荷载–沉降曲线从而确定地基承载力及其变形特征的一种原位测试方法[1-2]。

实验一密度梯度离心法提取叶绿体[实验项目]密度梯度离心法提取叶绿体[实验目的]掌握手工制作密度梯度技术，了解蔗糖密度梯度离心的原理及优缺点。

[实验原理]不同颗粒之间存在沉降系数差时，在一定离心力作用下，颗粒各自以一定速度沉降，在密度梯度不同区域上形成区带。

用不同浓度的蔗糖制成浓度梯度，在离心条件下，叶绿体和比他沉降系数小的细胞组分会聚集中到梯度交界处，而沉降系数较大的细胞组分则沉淀到离心管底部，这样可粗略的分离叶绿体。

[实验仪器设备]超速冷冻离心机（BECKMAN L8-60MR）一台荧光显微镜（(Olympus，FX-35WA，Japan)）一台组织捣碎机一台[实验材料]新鲜菠菜叶片[实验药品]匀浆介质(0.25mol/L蔗糖，0.05mol/L Tris-HCl缓冲液 pH 7.4)；称取88.55g 蔗糖，6.05g Tris，溶解在近800ml蒸馏水中，加入约4.25ml 0.1mol/L HCl，最后定容至1000ml。

60%蔗糖溶液，50%蔗糖溶液，40%蔗糖溶液，20%蔗糖溶液，15%蔗糖溶液。

[实验内容]1、洗净菠菜叶片，沥干水分，去除叶柄、主脉，称取50g，剪碎。

2、加入预冷到0℃的匀浆介质200ml，用组织捣碎机高档捣碎2min。

3、捣碎液双层纱布过滤到烧杯中。

4、滤液500r/min离心5min，轻取上清液。

5、在Polyallomer离心管内一次加入50%和15%蔗糖溶液（或依次加入60%，40%，20%，15%蔗糖溶液），注意要用滴管吸取15%蔗糖液沿离心管壁缓缓注入，不能搅动50%蔗糖液面，一般两种溶液各加12ml（四个梯度各加6ml），加液完成后，可见两种溶液接口处折光稍有不同，这样密度梯度便制好了。

6、在制好的密度梯度上小心的沿着管壁加入3ml粗离心过的上清液。

7、严格平衡离心管，分量不足加入少许上清液。

8、用甩平转头离心（18000r/min）90min。

9、取出离心管，可见叶绿体在密度梯度液中间形成带，用滴管轻轻吸出滴于载玻片，盖上盖玻片，荧光显微镜下观察。

第1篇一、实验目的1. 学习并掌握离心分离的基本原理和操作方法。

2. 通过离心实验，观察酵母细胞在不同离心速度下的分离情况。

3. 了解酵母细胞在不同离心条件下的沉降速度，为后续实验提供参考。

二、实验原理离心分离是利用离心力将混合物中的颗粒按其密度大小进行分离的方法。

在本实验中，通过调整离心速度，使酵母细胞按照密度差异进行分离。

离心力与转速平方成正比，与离心管半径的立方成正比，因此通过调整转速和离心管半径，可以控制离心力的大小。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 酵母溶液- 蒸馏水- 氯化钠溶液- 滤纸- 滴管- 移液管2. 实验仪器：- 离心机- 移液器- 离心管- 电子天平- 秒表四、实验步骤1. 准备实验材料：将酵母溶液置于离心管中，加入适量蒸馏水，使溶液体积为10ml。

2. 设定实验条件：根据实验目的，设定不同的离心速度和离心时间。

3. 离心分离：将离心管放入离心机，按照设定的速度和时间进行离心分离。

4. 收集沉淀：离心结束后，小心取出离心管，用滴管将上清液移除，留下沉淀。

5. 沉淀处理：将沉淀用蒸馏水洗涤，去除杂质。

6. 称重：用电子天平称量沉淀的质量。

7. 记录数据：记录不同离心条件下的沉淀质量。

五、实验结果与分析1. 实验结果：- 不同离心速度下，沉淀质量随离心时间的增加而增加。

- 随着离心速度的增加，沉淀质量增加的速度加快。

2. 结果分析：- 酵母细胞在不同离心速度下，其沉降速度与离心力成正比。

- 在较低离心速度下，酵母细胞沉降速度较慢，沉淀质量较小；在较高离心速度下，酵母细胞沉降速度加快，沉淀质量增加。

- 通过调整离心速度和时间，可以实现酵母细胞的有效分离。

六、实验结论1. 本实验成功实现了酵母溶液的离心分离。

2. 通过调整离心速度和时间，可以控制酵母细胞的分离效果。

3. 为后续实验提供了酵母细胞分离的参考依据。

七、实验讨论1. 离心分离的效果受到离心速度、离心时间、溶液密度等因素的影响。

收稿日期：2012－01－16作者简介：郝伟（1977－）男，陕西杨凌人。

讲师，硕士，主要从事道路工程、地基加固处理等方面的教学与科研。

E-mail ：haowei@ 。

土工格栅加筋填挖交界路基离心模型试验研究郝伟1，2，王选仓2（1.西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌712100； 2.长安大学公路学院，西安710064）摘要：通过土工离心模型试验，对填挖交界路基处不同的土工格栅加筋方案对于不均匀沉降的处治效果进行研究。

通过测量填挖交界路基表面测点的沉降量和位移变化，分析土工格栅铺设的层数对填挖交界路基不均匀沉降和路基整体稳定性的改善作用，因此根据对比试验获得最佳的处治方案。

试验研究结果表明：铺设两层土工格栅对填挖交界路基不均匀沉降的效果要优于只铺设一层的，而铺设一层土工格栅对填挖交界路基不均匀沉降的效果要好于不铺设土工格栅的。

关键词：离心模型试验；填挖交界路基；土工格栅中图分类号：TU411.93文献标志码：A文章编号：1003－8825（2012）06－0118－040引言由于填挖交界路基在路基断面上填挖方材料性质上有较大的差异，易在路基断面上引起包括工后不均匀沉降和在重复荷载作用下的永久变形等差异变形［1］，而差异变形会对路基及路面结构产生一定的附加应力，这会大大缩短路面的使用寿命。

通过在填挖交界路基段铺设土工格栅［2，3］，依靠其加筋作用，达到稳定土体、减少不均匀沉降的目的。

但是在填挖交界路基中铺设土工格栅对于减少其不均匀沉降有何效果，以及土工格栅铺设的方法，目前还没有相关系统的研究。

土工离心模型试验的原理是把制作的土工模型放入离心机中，利用离心机高速旋转所产生的离心力，使模型承受较大的离心加速度，这就补偿了土工模型缩尺所产生本身自重的损失。

这相比在重力加速度条件下的物理模拟而言，和实际更为接近［4］。

在以往的试验中，以挡土墙和软基为研究对象的居多，但是很少有直接针对填挖交界路基不均匀沉降来进行研究的［5］。

土质边坡离心机模型试验综述摘要：土工离心模拟实验技术已愈来愈受到岩土工程界的关注，它是研究小比例尺模型由于在离心试验机所形成的超加速度场中能达到与原型相同的应力水平，而得到与原型相同的应力状态、位移变化,相似的塑性区发展和变形破坏过程,以获取全比例尺模型的变形破坏机理的模拟试验技术。

本文主要介绍了土工离心机的的发展概况和其在土质边坡中应用和其误差分析及存在问题。

关键词：土质边坡离心机模型试验一、土工离心机概述1.土工离心机国内外发展历程土工离心模型试验技术是国内外广为关注和竞相采用的一项物理模拟技术，但其发展历程却相当坎坷和漫长。

早在1869年，英籍法国人Phillis[1]首先提出了离心模拟概念，以弹性介质平衡方程推导了模型与原型之间的相似关系，并提议利用该项模型试验技术对横跨英吉利海峡的钢桥该工程的可行性进行研究，但由此引起了强烈的争论，被认为不可行。

一直到60年代后，离心模型试验技术分别有美国和前苏联学者重新提出。

1931年，美国哥伦比大学Bucky[2]以小比例模型在很小的离心机上研究了煤矿坑道顶的稳定问题，并与1940年将离心模型试验引入光测弹性力学实验。

1932年，苏联ПokpoBckИЙ在莫斯科水利设计院土力学实验室内首先用离心机研究土工建筑物的稳定问题，并对这项实验技术进一步给予研究开发，取得很大进展。

截至20世纪70年代，前苏联在不同研究或设计机构中建置土工离心模型20余台，对离心模拟相似理论，设备设计技术和试验方法等都做出了卓有成效的工作。

20世纪60年代后期，英国，美国和日本等国才开始建置土工离心试验模型。

虽然较前苏联晚了近30年，但发展较快。

进入20世纪80年代，土工离心模型试验又有了进一步发展，法国，丹麦，德意志联邦共和国，意大利和荷兰也相继建立土工离心模型试验室。

这时，在世界范围内，土工离心机的载荷容量和数量大为增加，土工离心模拟技术也有了长足的进步，几乎应用到岩土工程的所有领域。

d2 H dH 2 - r 2 sin H- r co sH dt dt d 2y d2r dr sin H + 2 2 = dt d t2 dt + r dH cosH dt
d2 H dH 2 sin H 2 cos H- r dt dt 为了 更清 楚地说 明问题 , 转 换到 模型 内, 如图 2 ( b) , 于是有 x′ = c′ - x sin H+ y cos H y′ = c″ - x cosH - y sin H 对 t 两次求导后得到
由式 ( 5) 可知, 若欲使 E r 小于 5% , 则对于半径为
图 2 坐标转换
第 2期
喻 勇等 岩石动态拉伸断裂特性的 实验研究
7
4 [ 苏] . . 切列帕诺夫著 . 脆性断裂力学 . 黄克智等译 . 北京 : 科学出版社 , 1990: 596 5 Zhang Zong x ian , Yu Y ong and Zhao Q ing . Influences of Lo ading R ates on the Fr acture T oug hness of Rock. see : H . P . Rossmanith . Fr acture and Dam age o f Concr ete and Rock FDCR 2. Vienna, A ustr ia, 1992,
l
模 型 律
比例 因数 n 1/ n 1 1 1 1 1 1 1/ n 1 n 1 1 1 1 1/ n 1/ n2 1
Q l
Rt hc G k U Rc c E t1 t2 t3
Q l
N R= N QN aN d N l =
- 1N - 1N - 1 N c = N RN Q a d = 1/ 2 1/ 2 = N G= N QN d N a Nl - 1 N k= N 2 d N QN aN G =

第 54 卷第 12 期2023 年 12 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.12Dec. 2023碎石桩处理饱和砂土坝基地震响应离心模型试验黄俊清1, 2，黄晓实1, 3，颜业敢1, 2，汪玉冰1, 3，周燕国1, 2(1. 浙江大学 建筑工程学院，浙江 杭州，310058；2. 浙江大学 软弱土与环境土工教育部重点实验室，浙江 杭州，310058；3. 浙江大学 超重力研究中心，浙江 杭州，310058)摘要：为了研究坝体与坝基相互作用下饱和砂土坝基的地震响应规律及碎石桩的抗液化效果，首先，设计和开展了2组超重力振动台试验，研究了碎石桩处理前后饱和砂土坝基不同位置的加速度、孔压和位移等地震响应规律；然后，评估了坝基液化的可能性及碎石桩的抗液化效果；最后，通过反演方法探究了坝体和碎石桩对坝基不同位置土体的动剪应力−剪应变响应的影响。

研究结果表明：未处理坝基的加速度放大系数在坝体正下方随高程增加而逐渐减小，在坝趾下方和坝外自由场随高程增加而先减小后增大；碎石桩处理坝基具有更大的刚度和更小的阻尼，加速度放大系数整体比未处理坝基的大；坝体能够增强下方土体的抗液化能力；碎石桩处理能够降低超静孔压的累积速率和峰值，加速震后孔压消散，但在遭遇强震时处理区外土体仍会发生液化。

坝基土体的动剪应力−剪应变响应受初始围压和超静孔压影响，坝体下方土体的剪切模量更大，碎石桩能够通过抑制超静孔压的发展来缓解处理区内土体剪切刚度的退化。

关键词：坝基；液化；碎石桩；地震响应；离心模型试验中图分类号：TU411 文献标志码：A 开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2023）12-4848-12Centrifuge shaking table tests on stone column-improvedsaturated sandy dam foundationHUANG Junqing 1, 2, HUANG Xiaoshi 1, 3, YAN Yegan 1, 2, WANG Yubing 1, 3, ZHOU Yanguo 1, 2(1. College of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China;2. MOE Key Laboratory of Soft Soils and Geoenvironmental Engineering, Zhejiang University,Hangzhou 310058, China;3. Center for Hypergravity Experiment and Interdisciplinary Research, Zhejiang University,Hangzhou 310058, China)Abstract: In order to study the seismic response of the saturated sandy foundation and the effectivenessin收稿日期： 2023 −01 −15； 修回日期： 2023 −03 −21基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(51988101) (Project(51988101) supported by the National Natural ScienceFoundation of China)通信作者：汪玉冰，博士，研究员，从事地震作用下岩土体动力响应研究；E-mail ：******************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.12.022引用格式： 黄俊清, 黄晓实, 颜业敢, 等. 碎石桩处理饱和砂土坝基地震响应离心模型试验[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(12): 4848−4859.Citation: HUANG Junqing, HUANG Xiaoshi, YAN Yegan, et al. Centrifuge shaking table tests on stone column-improved saturated sandy dam foundation[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(12): 4848−4859.第 12 期黄俊清，等：碎石桩处理饱和砂土坝基地震响应离心模型试验mitigating liquefaction of stone columns under the interaction between the dam and the foundation, firstly, two centrifuge shaking table tests were designed and conducted, the acceleration, pore pressure and displacement at different locations of the saturated sandy dam foundation were comparatively studied before and after the treatment with stone columns. Secondly, the possibility of liquefaction of the dam foundation and the effectiveness in mitigating liquefaction of stone columns were assessed. Finally, the influence of the dam body and stone columns on the dynamic shear stress−shear strain response of the soil at different positions of the dam foundation was investigated through back-analysis methods. The results show that the acceleration amplification factor of the untreated foundation decreases with elevation under the center of dam, and it decreases firstly and then increases with elevation under the toe of dam and at free field. The stone column-improved foundation has greater stiffness and less damping. The acceleration amplification factor of stone column-improved foundation is generally greater than that of the untreated foundation. The dam can increase the liquefaction resistance of the soil below. Stone columns can reduce the accumulation velocity and peak of excess pore pressure, accelerate the dissipation of excess pore pressure, but the soils outside the treatment area will still liquefy during strong earthquakes. The dynamic shear stress−strain response of the foundation soil is affected by the initial confining pressure and excess pore pressure. The soil beneath the dam body has larger shear stiffness. Stone columns can mitigate the degradation of shear stiffness of the soil in the treatment area by inhibiting the development of excess pore pressure.Key words: dam foundation; liquefaction; stone columns; seismic response; centrifuge model test地震引起的地基液化是造成地震灾害的主要原因之一[1]。

危岩崩塌启动机制离心模型试验研究贺凯;李滨;冯振【摘要】大型高陡危岩崩塌初始失稳过程短暂,难以在现场进行及时观测并获取有效数据,为此引入离心模型试验.以重庆甑子岩陡崖高陡危岩崩塌为原型,对危岩崩塌启动机制展开研究,获取关键数据,定量化验证甑子岩危岩失稳的关键影响因素,探索危岩崩塌的离心模型试验方法.试验较好地完成了对岩质崩塌初始失稳过程的模拟,当危岩模型底部区域抗压强度为60 kPa时,失稳时刻离心加速度为73g;当抗压强度降至40 kPa时,失稳时刻离心加速度仅为18g;对照组试验证明高陡危岩底部区域强度对其整体稳定性起控制性作用.试验模型中上部岩体的失稳方式与原型具有一定差异,分析认为其原因除试验因素引入外力作用之外,主要是由于模型材料没有考虑原型的节理裂隙与抗拉强度所致,这表明高陡危岩崩塌模式除受底部岩体强度控制外,还与中上部岩体性状密切相关.研究结果可为高陡危岩压裂溃屈失稳机制提供试验依据与数据支撑,对崩塌灾害机理研究具有重要参考.%The collapse of large unstable rockmass fails suddenly with a short initial failure process.Therefore,it is different to make in-situ observation and obtain valid data timely.As a result,a centrifuge model test is introduced.In this paper the unstable rockmass at the Zengziyan cliff is taken as a case,and the collapse mechanism for this tower-shaped unstable rockmass is examined.The key influencing factors are analyzedquantitatively.Centrifugal acceleration of the Zengziyan model is 73g at failure moment when the compressive strength of the bottom zone of the unstable rockmass model is 60 kPa.The centrifugal acceleration is just 18g at the failure moment when the compressive strength of bottom zone isreduced to 40 kPa.The strength of the bottom zone can control the whole stability of the unstable rockmass,which is proved with the contrast tests.The failure mode of the middle and upper part of the high-steep rockmass model is different from the original one,and the reason is that the exogenic action is introduced due to the test factors.The other reason is the model material without considering joints and tensile strength.The results show that the collapse mode of the unstable rockmass like Zengziyan is controlled by the rockmass strength at the bottom and the properties of the overlying rockmass.These results provide experimental basis and data support for the failure mechanism of this kind of unstable rockmass,and they are also an important reference for collapse mechanism research.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2018(045)001【总页数】6页(P131-136)【关键词】离心模型;高陡岩体;崩塌模式;压裂溃屈;初始失稳过程【作者】贺凯;李滨;冯振【作者单位】中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081;国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室,北京 100081;中国地质科学院地质力学研究所,北京100081;国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室,北京 100081;中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081;国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室,北京 100081【正文语种】中文受地质环境条件与新构造运动影响，我国西南山区大型岩质崩塌灾害多发，致灾岩体种类多样并分布广泛[1～3]。

大型土工离心模型试验原理与技术及其应用毕业论文目录摘要 (3)Abstract (4)第一章绪论（文献综述） (5)§1.1土工离心机模型试验发展 (5)1.1.1发展背景 (5)1.1.2发展历程 (5)§1.2离心模型试验原理 (6)1.2.1基本原理 (6)1.2.2离心机转速n与模型率N的关系 (7)1.2.3原型和模型的比例关系 (7)§1.3本论文研究的任务 (7)第二章土工离心机的构造 (8)§2.1概述 (8)2.1.1绪论 (8)2.1.2离心机的放置 (8)§2.2臂式离心机构造 (9)2.2.1臂式离心机的构成 (9)2.2.2转臂和配重箱 (9)2.2.3吊篮 (10)2.2.4模型箱 (11)§2.3鼓式离心机构造 (12)§2.4小结 (13)第三章离心模型试验精度的影响因素研究 (14)§3. 1概述 (14)§3.2边界效应 (15)3.2.1边界效应产生原因 (15)3.2.2边界效应解决方法 (16)§3.3粒径效应 (16)3.3.1粒径效应产生原因 (16)3.3.2粒径效应解决方法 (17)§3.6小结 (17)第四章离心模型试验在工程上的应用 (18)§4.1概述 (18)§4.2土石坝横向裂缝离心模型试验 (19)4.2.1试验概述 (19)4.2.2试验流程 (19)4.2.3试验总结 (21)§4.3爆炸离心模拟试验 (21)4.3.1试验概述 (22)4.3.2试验流程 (22)4.3.3试验总结 (24)§4.4模拟月壤的土工离心模型试验研究 (25)4.4.1试验概述 (25)4.4.2试验准备与步骤 (26)4.4.3试验总结 (29)§4.5地铁车站地震模拟试验 (30)4.5.1试验概述 (31)4.5.2试验流程 (31)4.5.3试验总结 (33)§4.6鼓式土工离心模型试验研究 (34)4.6.1试验概述 (34)4.6.2试验布置与步骤 (35)4.6.3试验总结 (36)§4.7小结 (36)第五章离心模型实验的总结与展望 (37)§5.1总结 (37)§5.2发展 (38)§5.3制约 (40)参考文献 (41)致谢 (44)摘要随着现代城市化的发展，地面可供开发的面积逐年减少，于是人们就开始意识到地下空间的开发与利用。

第1篇一、实验目的1. 了解血液离心检测的基本原理和操作方法；2. 掌握血液离心检测在临床医学中的应用；3. 通过实验，学会运用离心机进行血液分离，并对分离出的不同成分进行观察和鉴定。

二、实验原理血液离心检测是利用离心机高速旋转产生的离心力，使血液中的有形成分根据其密度和形状的不同，在短时间内实现分离的一种方法。

通过观察分离出的不同成分，可以了解血液的组成和功能，为临床诊断和治疗提供依据。

三、实验材料与仪器1. 材料：新鲜血液、抗凝剂、生理盐水、注射器、采血管、离心机、显微镜、载玻片、盖玻片等。

2. 仪器：离心机、显微镜、电子天平、移液器等。

四、实验步骤1. 准备工作：将新鲜血液采集于抗凝管中，轻轻颠倒混匀，确保血液与抗凝剂充分混合。

2. 离心：将混合好的血液置于离心管中，以3000r/min的速度离心10分钟。

3. 观察分离结果：离心结束后，血液分离成三层：上层为血浆，中间为白细胞和血小板，下层为红细胞。

4. 取样：用注射器吸取中间层，即白细胞和血小板层，置于载玻片上。

5. 观察和鉴定：在显微镜下观察白细胞和血小板的形态、大小、数量等特征，并与正常值进行对比。

6. 结果记录：记录观察到的白细胞和血小板的特征，包括形态、大小、数量等。

五、实验结果与分析1. 观察到白细胞和血小板层分离良好，且形态、大小、数量等特征与正常值相符。

2. 根据观察结果，分析实验过程中可能存在的问题，如离心速度、时间等对分离结果的影响。

六、实验结论通过本次实验，我们掌握了血液离心检测的基本原理和操作方法，了解了血液离心检测在临床医学中的应用。

在实验过程中，我们学会了运用离心机进行血液分离，并对分离出的不同成分进行观察和鉴定。

实验结果表明，血液离心检测是一种简单、快速、可靠的检测方法，对于临床医学具有重要的应用价值。

七、实验注意事项1. 在采集血液时，应确保抗凝剂与血液充分混合，避免血液凝固。

2. 离心过程中，注意离心速度和时间的选择，以免影响分离效果。