[實用新型]加筋土可視化大模型直剪試驗數采儀

有效

• 申請號: 201420533326.6
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN204142586U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 王家全;周岳富;吳輝琴
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙) 45113
• 代理人: 彭艷妮

技術領域

本實用新型涉及一種直剪試驗設備，特別是一種加筋土可視化大模型直剪試驗數采儀。?

背景技術

加筋土技術的廣泛應用，迫切需要準確測定筋土直剪界面的抗剪強度，直接剪切試驗是測定筋土界面的抗剪強度的一種常用方法。試驗的原理是根據庫侖定律，筋土界面的抗剪強度與剪切面上的法向壓力成正比。直剪試驗設備雖在近年得到了發展，但仍存在以下方面的不足：

（1）試驗儀器中的土工盒尺寸一般都相對較小，試驗會受到室內模型尺寸效應的限制，關于筋土界面相互作用的研究不可避免的受到邊界效應的影響；

（2）剪切面上的剪應力分布不均勻，土樣剪切破壞先從邊緣開始，在邊緣發生應力集中現象。因而在剪切時，剪切面中央部分與靠近剪切盒壁區域的試樣應變會不一致，靠近剪切盒壁試樣的應變較大，而中央部分的應變較小；

（3）由于現有的剪切盒上下盒的大小相同，剪切過程中，土樣剪切面逐漸縮小，而計算抗剪強度時卻按土樣的原截面積計算的；

（4）豎向荷載會發生偏轉，主應力的大小及方向是動態的；

（5）現有剪切盒的上下剪切盒之間的縫隙中易嵌入砂粒，使試驗結果偏大；

（6）剪切過程中，試樣發生體積變化，上剪切盒會限制試樣在垂直方向的升降，試樣與剪切盒內壁之間產生摩擦力，這個摩擦力相當于在試樣上施加一個附加正應力與實際外加的正應力不一致；

（7）現有試驗設備僅能得到筋土界面相互作用過程的宏觀力學響應，而無法探明筋土作用過程中界面砂土細觀組構的演化規律，從而也無法從顆粒介質層面揭示筋土界面相互作用的細觀力學本質；

（8）試驗數據的讀取、記錄和處理，也存在著許多缺陷，容易產生人為誤差，無法獲得精確的試驗結果。?

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：針對現階段直剪驗設備的不足，提供一種剪切盒可視化、直剪試驗過程中誤差小、試驗數據精確的加筋土可視化大模型直剪試驗數采儀。

解決上述技術問題的技術方案是：一種加筋土可視化大模型直剪試驗數采儀，包括豎向加載系統、水平加載系統和剪切盒，所述的豎向加載系統安裝在剪切盒的上方，該豎向加載系統包括液壓千斤頂、反力框架和液壓板，所述的剪切盒包括均填充有填料的上剪切盒和下剪切盒，所述的水平加載系統包括推拉電動機和滑動平衡頂推桿，所述的推拉電動機上安裝有位移傳感器和壓力傳感器，所述的滑動平衡頂推桿的一端與推拉電動機連接，該滑動平衡頂推桿的另一端與下剪切盒連接，所述的上剪切盒的寬度與下剪切盒的寬度相等，該上剪切盒的長度比下剪切盒的長度小，所述的上剪切盒放置在下剪切盒上，所述的剪切盒遠離滑動平衡頂推桿的一側安裝有反力裝置，所述的反力裝置與上剪切盒連接，所述的上剪切盒一側壁沿剪切方向設有透明的鋼化玻璃，所述的鋼化玻璃前面安裝有用于拍攝并記錄剪切盒中筋土界面土體顆粒變化過程的數碼攝錄裝置，所述的下剪切盒的一端上安裝有土工物彈簧夾具。

本實用新型的進一步技術方案是：所述的土工物彈簧夾具由上夾板和下夾板組成，所述的上夾板和下夾板通過彈簧螺栓連接。

所述的下剪切盒的內徑尺寸為：長=800?mm、寬=400?mm、高=500mm，所述的上剪切盒的內徑尺寸為：長=600?mm、寬=400?mm、高=500mm。

所述的鋼化玻璃的尺寸為：長=400mm、高=200mm。

所述的液壓千斤頂通過球形可旋轉連桿與液壓板連接。

所述的上剪切盒和下剪切盒均為由鋼材料制造的鋼剪切盒，所述的上剪切盒和下剪切盒的接觸面上涂抹有潤滑油。

所述的下剪切盒底部安裝有滑動支座和定向滑輪。

所述的加筋土可視化大模型直剪試驗數采儀還包括控制臺，該控制臺中設有集成電板和控制面板，所述的推拉電動機、位移傳感器和壓力傳感器均安裝在該控制臺中。

所述的加筋土可視化大模型直剪試驗數采儀還包括用于放置豎向加載系統、水平加載系統和剪切盒的承重臺，所述的承重臺的底端設有腳支座。

由于采用上述技術方案，本實用新型之加筋土可視化大模型直剪試驗數采儀與現有的直剪試驗設備相比，具有以下有益效果：