[實用新型]一種能量樁樁-土界面剪切實驗裝置

有效

• 申請號: 201721549679.5
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN207439836U
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 裴華富;宋懷博;朱彬;楊慶;楊鋼;白麗麗;張培龍
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種能量樁樁-土界面剪切實驗裝置，其特征在于，包括可拆卸式外框架、加載系統、剪切盒、冷熱循環系統和光纖光柵量測系統；

所述的可拆卸式外框架包括橫梁(16)和立柱(15)，多根立柱(15)構成一上端開口的框架，橫梁(16)兩端分別連接在立柱(15)的頂端，共同構成可拆卸式外框架；

所述的剪切盒為可拆卸式，包括上剪切盒(9)和下剪切盒(11)，上剪切盒(9)內放置土樣，下剪切盒(11)內放置混凝土試樣；下剪切盒(11)固定在剪切盒底座(13)上，剪切盒底座(13)置于滾軸(14)上，滾軸(14)固定在可拆卸式外框架底部，實現剪切盒底座(13)與可拆卸式外框架的相對運動；

所述的加載系統包括水平加載系統和豎向加載系統；水平加載系統包括水平加載裝置(17)、傳力桿(2)、LVDT位移傳感器(18)和應力傳感器(4)；傳力桿(2)穿過立柱(15)，一端與水平加載裝置(17)相連，另一端與剪切盒底座(13)左側接觸，傳力桿(2)推動剪切盒底座(13)運動，從而帶動下剪切盒(11)運動；LVDT位移傳感器(18)置于傳力桿(2)上，用于測量下剪切盒(11)水平位移；

豎向加載系統包括豎向加載裝置(1)、傳力桿(2)和應力傳感器(4)，傳力桿(2)穿過橫梁(16)，一端與豎向加載裝置(1)相連，另一端與應力傳感器(4)相連；豎向荷載通過豎向加載裝置施加，其軸線與上剪切盒(9)的中心位于一條直線上；

所述的冷熱循環系統包括水循環泵(23)和換熱管(22)，換熱管(22)布置于混凝土試樣中，與水循環泵(23)相連，水循環泵(23)驅動不同設定溫度的水在換熱管(22)內進行循環；

所述的光纖光柵量測系統包括光纖光柵陣列(19)、光纖光柵解調儀(20)和計算機(21)，光纖光柵陣列(19)布置于混凝土試樣和土樣中，通過光纖光柵解調儀(20)與計算機(21)相連；剪切實驗過程中，土樣和混凝土試樣內部應力的改變和溫度梯度的分布情況通過光纖光柵陣列(19)傳至光纖光柵解調儀(20)，通過信號解調，實時顯示并記錄于計算機(21)中；

所述的上剪切盒(9)的土樣上，從下往上依次放置濾紙(7)、透水石(8)和水箱(5)；水箱(5)兩端與排水管(6)相連，水箱(5)既能傳遞豎向壓力，又能通過排水管閥門控制剪切實驗的排水條件，排水管(6)用于進行土樣排水。

2.根據權利要求1所述的一種能量樁樁-土界面剪切實驗裝置，其特征在于，所述的換熱管(22)采用聚合物材料，換熱管(22)的內徑為10-13mm，換熱管(22)的外徑為13-16mm。

3.根據權利要求1或2所述的一種能量樁樁-土界面剪切實驗裝置，其特征在于，所述的光纖光柵陣列(19)采用丙烯酸涂層進行保護。

4.根據權利要求1或2所述的一種能量樁樁-土界面剪切實驗裝置，其特征在于，所述的可拆卸式外框架及剪切盒的內壁均布有隔熱材料(12)。

5.根據權利要求3所述的一種能量樁樁-土界面剪切實驗裝置，其特征在于，所述的可拆卸式外框架及剪切盒的內壁均布有隔熱材料(12)。

6.根據權利要求1、2或5所述的一種能量樁樁-土界面剪切實驗裝置，其特征在于，所述的傳力桿(2)與橫梁(16)或立柱(15)之間通過密封套管(3)密封。

7.根據權利要求3所述的一種能量樁樁-土界面剪切實驗裝置，其特征在于，所述的傳力桿(2)與橫梁(16)或立柱(15)之間通過密封套管(3)密封。

8.根據權利要求4所述的一種能量樁樁-土界面剪切實驗裝置，其特征在于，所述的傳力桿(2)與橫梁(16)或立柱(15)之間通過密封套管(3)密封。