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。

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。

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。

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。