piv技术在大型振动台模型试验中的应用

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1、第32卷第3期岩土工程学报Vol.32No.32010年3月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringMar.2010PIV技术在大型振动台模型试验中的应用刘君，刘福海，孔宪京，李永胜(大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁大连116024)摘要：PIV（Particleimagevelocimetry）技术在流场试验和土体静力变形试验中已经得到了广泛应用，并取得了良好的测试分析效果。但在大型振动台模型试验中的应用还未见发表。结合边坡稳定大型振动台模型试验，对PIV技术在大型振动台模型试验中的应用进行了

2、探索，并对边坡失稳的判别准则进行了分析。分别采用SONY高清数码摄像机、MVC高分辨率摄像头和CANON数码单反相机进行图片采集。结果发现高清数码相机所采集的照片能够为PIV技术提供较好的支持。图片分析结果表明：PIV测量技术能较好地测定大型振动台模型试验中观察面内任意点在任意时刻的位移，可以获得丰富的边坡变形直至破坏的完整过程，从而可以深入地研究地震作用下边坡变形发展、应变局部化形成及其与边坡破坏过程的关系。通过对位移时程曲线的分析表明，位移曲线曲率判别法能较准确判别边坡失稳时刻。关键词：PIV；大型振动台；模型试验；边坡稳定；变形中图分类号：

3、P642.22文献标识码：A文章编号：1000–4548(2010)03–0368–07作者简介：刘君(1972–)，男，黑龙江五常人，副教授，从事岩土工程变形与稳定分析研究。E-mail:junliu@dlut.edu.cn。ApplicationofPIVinlarge-scaleshakingtablemodeltestsLIUJun,LIUFu-hai,KONGXian-jing,LIYong-sheng(StateKeyLaboratoryofCoastal&OffshoreEngineering,DalianUniversityofT

4、echnology,Dalian116024,China)Abstract:PIVisavelocity-measuringtechniquecommonlyusedinthefieldofexperimentalfluidmechanicsandgeotechnicaltests,butnopreviousreportisfoundontheuseofthistechniqueinlarge-scaleshakingtabletests.ThePIVtechnologyisappliedtolarge-scaleshakingtablemode

5、ltestsonslopestability,andthefailurecriterionisalsostudied.Sonyhigh-definitionvideocamera,MVC3000cameraandCanonEOS450Ddigitalcameraareusedtocaptureimages.ItisfoundthatCanondigitalcameracanprovidethebestqualityimagesandthemeasuredresultsexhibitgoodregularity.Theresultsshowthat

6、thePIVtechnologyisverifiedtoeffectivelymeasurethedisplacementofanypointatanytimewithaccuracywithintheobservationregion.Furthermore,onecangetmoreinformationabouttheprocessofdeformationdevelopment,theformationofstrainlocalizationandthewholefailureprocessofslopeunderearthquakes.

7、Themaximumcurvaturecriterionofthedisplacement-timecurvecanbeusedtopredictthetimeofslidingofslopes.Keywords:PIV;large-scaleshakingtable;modeltest;slopestability;deformation0引言明边坡破坏一般是渐进过程，破坏过程与边坡的变形我国80%的水能资源在西部。随着经济建设的迅过程有着密切的联系。速发展和西部大开发战略的实施，水利工程建设必将大坝的地震观测和微振试验在许多国家得到开得到快速

8、发展，高坝大库的建设也会越来越多[1]。在展，目的是获得大坝地震响应和抗震性能的实测资料，高坝大库中，高土石坝占了相当大的比例。西部拟建