[發明專利]恒定法向剛度條件下循環剪切試驗裝置及其應用方法

在審

• 申請號: 202010919076.X
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN111855441A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 吳學震;蔣宇靜;周元錦;王剛
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/36;G01N3/04
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 黃詩錦;蔡學俊

1.一種恒定法向剛度條件下循環剪切試驗裝置，其特征在于，包括反力框架系統、剪切力施加系統、法向加載系統和加錨裂隙巖體試件；所述反力框架系統包括反力框架，剪切力施加系統、法向加載系統和加錨裂隙巖體試件均位于反力框架內；所述剪切力施加系統包括位于加錨裂隙巖體試件兩側的加載墊塊、位于加載墊塊側部的剪切液壓油缸及用于給兩個剪切液壓油缸提供液壓油的剪切力伺服油源；所述法向加載系統包括法向液壓油缸、用以給發現液壓油缸供油的軸向壓力伺服油源以及彈簧墊板，所述法向液壓油缸位于彈簧墊板上方，所述彈簧墊板位于加錨裂隙巖體試件上方。

2.根據權利要求1所述的恒定法向剛度條件下循環剪切試驗裝置，其特征在于，所述加錨裂隙巖體試件包括上下并排設置的混凝土塊或巖塊，所述混凝土塊或巖塊內部由上至下穿設有至少一根錨桿。

3.根據權利要求1所述的恒定法向剛度條件下循環剪切試驗裝置，其特征在于，恒定法向剛度條件下循環剪切試驗裝置還包括圍壓加載系統，所述圍壓加載系統包括蓋盒以及液壓墊，所述蓋盒套設于上部的混凝土塊或巖石，所述液壓墊置于加錨節理巖體試件與凹槽底座及蓋盒接觸的位置。

4.根據權利要求1所述的恒定法向剛度條件下循環剪切試驗裝置，其特征在于，所述反力框架包括凹槽底座，位于凹槽底座兩側的方形加載板，兩個方形加載板上方之間設有頂板，所述頂板與加載板、凹槽底座與方形加載板之間均采用螺栓連接，將加載板、凹槽底座與方形加載板固定為一體式。

5.根據權利要求2所述的恒定法向剛度條件下循環剪切試驗裝置，其特征在于，上下并排設置的混凝土塊或巖塊中部設有用以錨桿穿設安裝的通孔，所述錨桿通過砂漿或者樹脂錨固劑固定在混凝土塊或巖塊的通孔內。

6.一種利用如權利要求5所述恒定法向剛度條件下循環剪切試驗裝置的應用方法，其特征在于，包括步驟如下：（1）首先將加錨節理巖體試件安裝在恒定法向剛度條件下循環剪試驗裝置中；（2）然后通過圍壓加載系統對加錨節理巖體試件施加圍壓至設計值，通過法向加載系統對加錨節理巖體試件施加法向壓力至設計值后，維持法向液壓油缸的法向位移不變（在循環剪切過程中，彈簧墊板可保證試驗機施加給加錨裂隙巖體試件的法向剛度恒定不變）；（3）接著，通過剪切力施加系統的剪切力伺服油源控制某一側（左側）的剪切液壓油缸A對加錨節理巖體試件施加剪切力，至剪切位移達到設計值后，降低剪切力至零，收回位于左側的剪切液壓油缸；記錄加載過程中加錨節理巖體試件的剪切力及剪切變形情況；（4）通過剪切力施加系統的剪切力伺服油源控制另一側（右側）剪切液壓油缸B對加錨節理巖體試件施加剪切力，至剪切位移達到設計值后，降低剪切力至零，收回位于右側液壓油缸；記錄加載過程中加錨裂隙巖體試件的剪切力及剪切變形情況；（5）重復上述步驟（3）和（4）直至達到試驗設計的循環剪切次數，結束試驗。