[實(shí)用新型]凍土抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420725466.3
• 申請(qǐng)日: 2014-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204269475U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 明鋒;李東慶;鄧友生;彭萬(wàn)巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/08
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 張華芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于材料力學(xué)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及凍土抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種凍土抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

抗拉強(qiáng)度是巖土類(lèi)材料強(qiáng)度特性的重要指標(biāo)之一，也是其最弱的強(qiáng)度特性。近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在規(guī)劃或建設(shè)中。在工程建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)涉及到凍土類(lèi)材料，其抗拉強(qiáng)度力學(xué)性能指標(biāo)是設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)、控制和評(píng)判質(zhì)量的重要依據(jù)。隨著地鐵建設(shè)的發(fā)展，凍結(jié)法施工在軟土地區(qū)有了長(zhǎng)足發(fā)展。此外，凍結(jié)鑿井技術(shù)也廣泛應(yīng)用在煤礦開(kāi)采行業(yè)中。在研究裂縫出現(xiàn)原因及對(duì)裂縫處理方案的設(shè)計(jì)中，抗拉強(qiáng)度直接關(guān)系到材料和建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工，因此，對(duì)凍土的抗拉特性的正確認(rèn)識(shí)就顯得越來(lái)越顯得重要。

測(cè)定材料抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法有很多，大致可分為直接拉伸法和間接法兩大類(lèi)。直接拉伸試驗(yàn)由于受夾持條件、試件的加工困難等限制，較難實(shí)現(xiàn)。間接測(cè)量方法避開(kāi)了試件加工和直接拉伸夾持系統(tǒng)的難題，且試驗(yàn)結(jié)果較為穩(wěn)定。因此，巖土類(lèi)的抗拉強(qiáng)度一般采用間接拉伸法來(lái)測(cè)定。雖然現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)規(guī)范規(guī)程規(guī)定了巖土體抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)方法，然而未對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行說(shuō)明，致使很難得到準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果。

現(xiàn)有的間接拉伸試驗(yàn)裝置有著非常明顯的缺點(diǎn)：

1、現(xiàn)有試驗(yàn)裝置只能進(jìn)行特定條件下的拉伸試驗(yàn)，而墊條寬度應(yīng)根據(jù)試樣的強(qiáng)度確定。

2、根據(jù)現(xiàn)有試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定，測(cè)定材料抗拉強(qiáng)度時(shí)，不需要考慮試件的水平變形，因此，僅從垂直變形就對(duì)材料的抗拉性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，顯得有些片面。

3、現(xiàn)有的試驗(yàn)裝置只能進(jìn)行常溫下的試驗(yàn)，不能進(jìn)行低溫、負(fù)溫條件下的強(qiáng)度試驗(yàn)，不能滿足凍土試驗(yàn)的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有抗拉強(qiáng)度測(cè)試技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)制備一種適應(yīng)性強(qiáng)、準(zhǔn)確程度高的凍土抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)裝置是必要的。本實(shí)用新型的目的在于提供一種凍土抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置，能準(zhǔn)確測(cè)試凍土試樣從加載到破壞全過(guò)程的荷載及垂直、水平變形量，也能滿足不同材料試樣多樣化的需求，提高測(cè)試效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種凍土抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置，是由加載導(dǎo)向桿，上壓板、上平臺(tái)壓條、試樣、緊固件、螺栓、下平臺(tái)壓條、下壓板、導(dǎo)向桿、水平位移計(jì)、水平位移計(jì)頂板、水平導(dǎo)向桿、橫向支架Ⅰ、水平位移測(cè)量架底座、定位螺栓滑動(dòng)導(dǎo)槽、接觸圓錐、水平向連接件、水平導(dǎo)向桿、第一垂直夾持桿、滑輪、第二垂直夾持桿和

橫向支架Ⅱ組成。

所述的下壓板上設(shè)有加載導(dǎo)向桿和底板定位螺栓滑動(dòng)導(dǎo)槽；下平臺(tái)壓條通過(guò)螺栓固定于下壓板；上壓板上設(shè)有定位孔；上平臺(tái)壓條通過(guò)螺栓固定于上壓板；水平位移測(cè)量架底座上設(shè)有導(dǎo)向桿；導(dǎo)向桿上設(shè)有水平向連接件；水平向連接件兩端分別連接橫向支架Ⅰ和橫向支架Ⅱ；水平導(dǎo)向桿置于橫向支架Ⅰ之上；水平位移計(jì)置于橫向支架Ⅱ之上；水平導(dǎo)向桿的一端設(shè)有水平位移計(jì)頂板，另一端通過(guò)緊固件連接第一垂直夾持桿；第二垂直夾持桿通過(guò)水平導(dǎo)向桿連接水平位移計(jì)；水平位移計(jì)與水平位移計(jì)頂板接觸。

上述的加載導(dǎo)向桿穿過(guò)上壓板上的定位孔。

上述的上壓板沿著加載導(dǎo)向桿上下移動(dòng)。

上述的水平導(dǎo)向桿與橫向支架Ⅰ之間設(shè)有滑輪；水平位移計(jì)與橫向支架Ⅱ之間設(shè)有滑輪；第一垂直夾持桿和第二垂直夾持桿與下壓板之間設(shè)有滑輪。

上述的下壓板的一側(cè)設(shè)有刻度。

上述的第一垂直夾持桿穿過(guò)第一接觸圓錐，第一接觸圓錐沿著第一垂直夾持桿滑動(dòng)；第二垂直夾持桿穿過(guò)第二接觸圓錐，第二接觸圓錐沿著第二垂直夾持桿滑動(dòng)。

上述的水平向連接件通過(guò)兩端的橫向支架Ⅰ和橫向支架Ⅱ?qū)⑺綄?dǎo)向桿、水平導(dǎo)向桿控制在同一水平高度，可準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)試樣的水平位移。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：

1、本實(shí)用新型在下壓板板上設(shè)置有4個(gè)定位螺栓滑動(dòng)導(dǎo)槽，在該導(dǎo)槽內(nèi)匹配安裝有定位旋緊螺栓，可將所述試驗(yàn)夾具固定于壓力試驗(yàn)機(jī)上，此外，在底板上設(shè)有刻度線，方便試樣對(duì)中放置，能夠避免因反復(fù)對(duì)中調(diào)整試驗(yàn)裝置而浪費(fèi)時(shí)間，這對(duì)溫度要求嚴(yán)格的凍土試件的試驗(yàn)尤為重要，可保證了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2、本實(shí)用新型通過(guò)水平位移計(jì)測(cè)定試件變形，尤其是測(cè)試水平變形，可避免因采用粘貼應(yīng)變片方法帶來(lái)的操作繁瑣、成本較高的缺點(diǎn)，采用可滑動(dòng)的圓錐形結(jié)構(gòu)與試件接觸，確保了在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，無(wú)論試驗(yàn)的水平變形如何，垂直夾持桿均能與被測(cè)試件保持良好接觸，保障了水平變形測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3、本實(shí)用新型的水平向的固定支架上均有滑輪，能減少固定支架和水平導(dǎo)向桿之間的摩擦，減少對(duì)試件變形的限制，保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。