基于NHRI离心机机械手的港池开挖模拟研究

离心模型试验中模拟板桩码头港池开挖过程大多是在1g条件下完成,这种开挖方式相比原型增加了一个离心加速度从1g到Ng的升速过程,虽然模型与原型土体的最终应力状态一致,但两者应力路径完全不同;新研制成功的南京水利科学研究院离心机机械手可在超重力场中同时完成X,Y,Z3个方向的线性运动及θ轴方向无限制地转动,借助于该机械手和特制的开挖工具开展了在50g条件下港池分层开挖模拟研究,此开挖方式完全符合离心模型相似准则。比较两种不同开挖模拟方式下得到的板墙弯矩值和板墙水平侧向位移值,结果表明:板墙弯矩变化规律基本一致,但在超重力场中进行开挖模拟试验得到的前墙弯矩极大值明显偏大,锚碇墙弯矩极大值偏小;1g条件下开挖得到的板墙水平测向位移值偏大。