[發明專利]一種重力卸荷的巖體動態卸荷試驗系統及方法

在審

• 申請號: 202011498363.4
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112665994A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 羅憶;李橋梁;沙劍鳴;黃俊紅;李新平;魏小清;郭運華;謝方;宋凱文;龔航里;劉鑫;張超
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 劉琳;潘杰

1.一種重力卸荷的巖體動態卸荷試驗系統，其特征在于：包括同軸布置的兩根霍普金森桿(2)和固定于兩根霍普金森桿(2)之間的巖體試樣(1)，位于前端的霍普金森桿(2)端部固定，位于后端的霍普金森桿(2)的端部設有瞬態卸荷裝置，所述霍普金森桿(2)上設置有監測控制組件；

所述瞬態卸荷裝置包括卸荷裝置支撐臺(11)，所述卸荷裝置支撐臺(11)上設置有帶滑槽的固定支座(17)，所述帶滑槽的固定支座(17)上滑槽的左右兩端各設置一個帶滑輪鋼板(9)，左端所述帶滑輪鋼板(9)與霍普金森桿(2)抵接；右端帶滑輪鋼板(9)與加載組件抵接；所述左右兩端的帶滑輪鋼板(9)通過平行布置的方形桿(7)連接，所述平行布置的方形桿(7)分為左右兩段，左右兩段方形桿(7)的端部分別通過鉸鏈(10)與左右兩側的帶滑輪鋼板(9)鉸接，中部通過鉸鏈(10)與方形鋼柱(29)鉸接，兩個方形鋼柱(29)的底部分別設置于鋼柱滑軌(30)上，兩個鋼柱滑軌(30)沿帶滑槽的固定支座(17)的寬度方向相對設置；兩個方形鋼柱(29)上分別設置脆性桿卡槽(16)，脆性桿(6)卡入兩個脆性桿卡槽(16)內；

所述瞬態卸荷裝置的上方設置有電磁撞擊裝置：包括固定鋼架(23)，所述固定鋼架(23)的中部設置有垂直導電滑桿(21)，兩塊電磁鐵(26)分別設置于垂直導電滑桿(21)的兩側，所述垂直導電滑桿(21)上設置有與之滑動配合的電磁撞擊滑塊(22)，所述電磁鐵(26)、電磁撞擊滑塊(22)與電源控制器(24)電連接。

2.根據權利要求1所述的一種重力卸荷的巖體動態卸荷試驗系統，其特征在于：所述加載組件包括千斤頂(14)、液體管路(18)和液壓站(19)，千斤頂(14)與帶滑輪鋼板(9)抵接，所述加載組件向右端帶滑輪鋼板(9)產生水平方向的荷載。

3.根據權利要求1所述的一種重力卸荷的巖體動態卸荷試驗系統，其特征在于：所述霍普金森桿(2)的下方設置有混凝土支柱(5)，所述霍普金森桿(2)與混凝土支柱(5)之間通過長條形鋼板(3)固定連接，所述霍普金森桿(2)通過鋼托(4)固定于下方的長條形鋼板(3)上。

4.根據權利要求1所述的一種重力卸荷的巖體動態卸荷試驗系統，其特征在于：所述兩個方形鋼柱(29)之間通過柔性鋼繩(12)連接。

5.根據權利要求1所述的一種重力卸荷的巖體動態卸荷試驗系統，其特征在于：所述監測控制組件包括電阻應變片(31)、應變儀(32)、計算機(35)和高速攝像機(36)；所述電阻應變片(31)布置在兩根霍普金森鋼桿(2)上，與應變儀(32)進行連接，所述應變儀(32)、高速攝像機(36)的信號輸出端與計算機(35)連接。

6.根據權利要求1所述的一種重力卸荷的巖體動態卸荷試驗系統，其特征在于：所述千斤頂(14)設置于固定支座(20)上，所述固定支座(20)上設置有用于固定千斤頂(14)的矩形槽。

7.根據權利要求5所述的一種重力卸荷的巖體動態卸荷試驗系統，其特征在于：與瞬態卸荷裝置的霍普金森桿(2)為入射桿，另一根為透射桿，入射桿和透射桿上分別設置有電阻應變片(25)。

8.根據權利要求5所述的一種重力卸荷的巖體動態卸荷試驗系統，其特征在于：所述加載組件還包括壓力控制器(33)和壓力表(27)，所述壓力控制器(33)的控制端與計算機(35)連接。