实验方法与步骤

一、实验流程

图1 实验流程图

二、实验步骤

1、登录实验网站,进入实验界面,点击“实验原理”、“实验目的”以及“实验步骤”等板块,使学生提前了解拱坝模型实验的实验目的及实验过程。

2、点击“实验认知”按钮,使学生了解本实验的实验仪器及设备,为后续实验操作做准备。

3、点击“开始实验”按钮,进行虚拟仿真实验的操作。

4、实验准备阶段,系统自动弹出拱坝基本资料,使学生了解现实环境中原型拱坝的基本情况。

5、根据原型拱坝资料,学生需要根据相似原理选择模型拱坝相似比尺,确定模型拱坝基本参数。

6、系统根据填写相似比尺数据自动计算出相应的模型拱坝基本参数,以供学生参考。

7、学生根据模型拱坝材料参数,选取模型材料,模型材料选取成功后模型坝体开始自动生成。

8、学生根据模型实验原理,选择模型量测设备,量测设备选择后会自动布置在坝体上,并标注量测点编号。

9、学生依据模型实验方法,选择加载方式,选择后,加载设备自动分块布置在模型上。

10、学生根据教师安排,选择一种拱坝运行工况进行实验。

11、选择加载工况后,学生需根据系统自动分配一块上游拱坝受压区,计算上游面压力,得到P0。

12、上述步骤为实验准备阶段,准备工作结束后,学生根据系统提示,开始进行实验设备检查,线路检查,并开机启动设备。

13、检查无误后,对拱坝结构模型进行预加载,预加载的目的是为了消除模型中存在的虚位移,将拱坝与地基压实,避免虚位移影响实验结果。在这一步骤,学生需根据需根据11步计算的压力结果,输入预加载的压力大小。

14、预加载后,根据系统提示,观察加载设备运行情况,并查看量测设备数据有无异常。如无异常,加载设备卸荷,量测设备数据归零。清零后预加载步骤结束。

15、预加载结束后,进入到拱坝结构模型实验加载环节,为了得到拱坝在运行过程中应力应变及位移随荷载变化规律,需要学生设置分步加载程序,模型正式加载程序为,每次加载0.2~0.3P0,间隔5分钟后读取模型实验数据;设置成功后开始进行模型加载实验。

16、模型加载后,查看量测数据。

17、系统自动选择某量测点,学生根据系统选择量测点所得应变值,计算上、下游坝面应力值。

18、计算后,查看通过有限元法等方法得到的坝体应力分布图,并分析模型实验法所得应力与之区别。

19、填写分析内容,检查无误后提交,系统自动生成实验报告留存于数据库中,便于指导老师在线批改。

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