[發明專利]一種動荷載作用下大型土工直剪測試裝置

有效

• 申請號: 201510361802.X
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104931360B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 李志清
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種動荷載作用下大型土工直剪測試裝置，其特征是該裝置包括反力架(1)，加載框架(2)，第一伺服加載裝置(3)，第二伺服加載裝置(4)，載樣臺(5)，上剪切盒(6)，下剪切盒(7)，軌道車(8)，垂直位移計(9)，第一垂直滑軌(10)，上盒試樣(11)，滾珠軸排(12)，下盒擴展板(13)，下盒試樣(14)，第一千斤頂(15)，第一支撐底座(16)，水平滑軌(17)，第二支撐底座(18)，第二千斤頂(19)，傳力桿(20)，連接端頭(21)，水平加載軸(22)，水平位移計(23)，第一側限柱(24)，垂直加載軸(25)，加壓板(26)，第二側限柱(27)，伸縮臂(28)，第三側限柱(29)，第二垂直滑軌(30)；第一伺服加載裝置(3)的作動器連接垂直加載軸(25)，垂直加載軸(25)提供垂直壓力，位于加壓板(26)上面，加壓板(26)連接垂直位移計(9)，加壓板(26)位于上盒試樣(11)的頂面，上剪切盒(6)由第一側限柱(24)和第二側限柱(27)固定，第一側限柱(24)連接第一垂直滑軌(10)，第二側限柱(27)通過伸縮臂(28)與第三側限柱(29)相連，第三側限柱(29)連接第二垂直滑軌(30)，上剪切盒(6)通過滾珠軸排(12)對準下剪切盒(7)，上剪切盒(6)內安裝上盒試樣(11)，下剪切盒(7)內安裝下盒試樣(14)，下剪切盒(7)連接下盒擴展板(13)，下剪切盒(7)的表面與下盒擴展板(13)的表面位于相對滾珠軸排(12)的同一斜面內，且下盒擴展板(13)位于下剪切盒(7)的盒壁高的一側，下剪切盒(7)連接軌道車(8)，軌道車(8)可沿水平滑軌(17)移動到載樣臺(5)之上，水平滑軌(17)與加載框架(2)連接，第一千斤頂(15)連接第一支撐底座(16)，第二千斤頂(19)連接第二支撐底座(18)，下剪切盒(7)連接傳力桿(20)和水平位移計(23)，傳力桿(20)的連接端頭(21)與水平加載軸(22)對準，水平加載軸(22)連接第二伺服加載裝置(4)的作動器；上剪切盒(6)尺寸為長500mm寬500mm，連接第一側限柱(24)一側的上剪切盒(6)的盒壁高為445mm，連接第二側限柱(27)一側的上剪切盒(6)的盒壁高為155mm，下剪切盒(7)尺寸為長500mm寬500mm，連接傳力桿(20)一側的下剪切盒(7)的盒壁高為445mm，滾珠軸排(12)傾角為30°，上剪切盒(6)和下剪切盒(7)均采用質量輕強度高的合金材料，且進行了陽極電鍍防腐處理，上剪切盒(6)和下剪切盒(7)的內壁四個角為圓形設計，圓角半徑為30mm～60mm，上剪切盒(6)可以沿下盒擴展板(13)滑動，第一側限柱(24)可以沿第一垂直滑軌(10)垂直滑動，第三側限柱(29)可以沿第二垂直滑軌(30)垂直滑動，第一伺服加載裝置(3)和第二伺服加載裝置(4)通過反力架(1)施加力，反力架(1)和加載框架(2)以及加壓板(26)均采用高強度不銹鋼材料，加壓板(26)與上剪切盒(6)間的縫隙間隔為2mm～4mm，滾珠軸排(12)、下盒擴展板(13)和水平滑軌(17)均為高強度不銹鋼材料，且表面均涂有特富龍材料；第一伺服加載裝置(3)和第二伺服加載裝置(4)均可采用液壓加載，也可以采用電機加載，均可以進行快進快退操作，也可以進行應變加載和應力加載，第一伺服加載裝置(3)的作動器和第二伺服加載裝置(4)的作動器最高頻率均可達70Hz，作動器行程均可達100mm，最大出力均可達1000k·N，出力測量精度可達0.5％FS，可實現自定義加載波形；第二伺服加載裝置(4)的應變剪切速率為0.02～5.00mm/min，應力剪切速率為100～600kN/min；垂直位移計(9)的最大量程為150mm，測量精度可達1mm，水平位移計(23)的最大量程為170mm，測量精度可達1mm。