摘要:在土工离心模拟试验中,离心试验模型箱作为试验土工模型必不可少的载体,其安全性显得尤为重要。模型箱受到面力和体力耦合作用,为准确地研究模型箱的安全性和变形特性,针对模型箱不同侧板,详细分析其所受载荷。在载荷分析基础上,采用有限元分析方法进行力学计算,为提升模型箱结构的安全性,进一步探讨了不同长宽比、筋与板厚度对模型箱结构性能的影响。从而得出两种有效的优化设计方法,可为离心机试验模型箱优化设计提供参考。

在岩土工程领域，土工离心机技术为土工离心模拟试验提供了重要的研究手段”。土工离心模拟试验利用缩尺比原理,将土工模型置于旋转的离心机中,模型受到高于重力加速度的过载作用,来补偿因模型尺寸缩小而导致的土体自重应力损失,使模型土体再现原土体的应力状态”。模型箱作为试验土模型的载体,工作时处于离心·机端头,受最大的离心力作用,对箱体的强度和刚度要求很高。随着试验研究对象的模型不断变大,土工离心机规模随之增大,模型箱安全和变形问题也日益突出。文献~采用弹性力学方法将模型箱简化为平面应变问题,为模型箱的设计提供了经验性设计依据,然而该方法忽略了板面间的相互影响,无法进行准确的研究计算。此外,有元分析方法也是一种有效的研究方法,文献"采用有限元方法,对模型箱载荷近似处理,完成了相关算例的强度校核。在有限元分析方法基础上,对模型箱进行准确的受力分解，并对模型箱的两种关键结构设计特性进行考究，为模型箱的优化设计提供了参考方向。