[發明專利]一種不規則巖塊蠕變測試裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 202110498127.0
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113237752B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 遲世春;郭宇;賈宇峰
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 戴風友

本發明屬于巖土材料試驗裝置加工制造技術領域，涉及一種巖土材料蠕變測試，特別是涉及一種不規則巖塊蠕變測試裝置及其使用方法。所述不規則巖塊蠕變測試裝置，包括支撐總成和交錯反向布置的多套加載機構組合，加載機構包括荷載輸出總成，荷載放大總成，荷載傳導與施加總成，觀察與防護總成，變形測量總成。本發明的不規則巖塊蠕變測試裝置能夠專門對粗粒土顆粒這種不規則巖塊開展蠕變試驗，實現了對試樣的長期穩定加載和對變形值的高精度測量，對于獲取真實粗粒土顆粒的蠕變曲線和破碎時間效應具有重要幫助，滿足了現有的技術需求；裝置整體設計為多套加載機構組合，可以同時進行多組獨立試驗，每組試驗都可以實現分級加載。

技術領域

本發明屬于巖土材料試驗裝置加工制造技術領域，涉及一種巖土材料蠕變測試，特別是涉及一種不規則巖塊蠕變測試裝置及其使用方法。

背景技術

堆石壩在施工結束后，變形會持續較長時間。根據現有認識，除水位變化和降雨等干濕循環引起粗粒土濕化變形外，壩體長期變形的主要原因是粗粒土蠕變變形。二十多年來，粗粒土蠕變行為的主要研究方法是宏觀蠕變試驗。然而，這種方法只能根據試驗前后級配曲線演化來推斷顆粒破碎程度，并對最終宏觀變形量與顆粒破碎程度的關系做一些簡單經驗擬合，對于中間過程的探究尚屬空白，導致關于粗粒土蠕變機理的研究大多屬于定性分析。隨著計算機運算能力的不斷提升，基于離散元法的粗粒土蠕變行為模擬研究也得到廣泛的應用。離散元法從細觀層面對顆粒破碎和空間位置調整進行分析，使得粗粒土蠕變全過程的宏—細觀聯合探究成為可能，為深入研究粗粒土蠕變機理提供了新途徑。給顆粒破碎賦予時間效應是離散元法建模過程的重要一環，如何測得真實粗粒土顆粒破碎時間效應是亟待解決的一個問題。目前，還沒有專門用于粗粒土顆粒這種不規則巖塊的蠕變試驗裝置。如果使用現有的同原理設備來進行此類材料的蠕變試驗，那么必然屬于“大材小用”，在試驗過程中不可避免地會出現加載平臺及控制系統長期穩定性較差、試驗效率低、變形值測量精度不高等問題。為此，本發明設計了一種不規則巖塊蠕變測試裝置以滿足對粗粒土顆粒長期穩定加載和變形值高精度測量的要求，進而獲得顆粒蠕變過程和蠕變破壞時間，同時通過結構優化和數據自動采集提高工作效率。

發明內容

針對現有技術需求，本發明設計了一種不規則巖塊蠕變測試裝置，以實現對不規則巖塊的長期穩定加載和對變形的高精度測量。該裝置結構緊湊，可以同時進行若干組試驗，在自動采集數據之后統一輸出數據文件，有效提高不規則巖塊蠕變試驗的工作效率。

為了實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種不規則巖塊蠕變測試裝置，包括支撐總成和交錯反向布置的多套加載機構組合，加載機構包括荷載輸出總成，荷載放大總成，荷載傳導與施加總成，觀察與防護總成，變形測量總成。

所述的支撐總成包括臺架、面板。所述臺架包括立柱和橫桿，立柱用于面板的豎向支承，橫桿用于側向連接立柱；立柱一端與面板通過螺釘或鉚釘連接，另一端通過和地面通過膨脹螺釘連接以提高裝置穩定性。所述面板是該裝置加載機構的安裝平臺，設有多種大小不一的豎向預留孔，用于加載機構的定位、安裝和使用。

所述荷載輸出總成包括重物、吊具。所述重物為密度大、便于盛放、可以任意組合并能夠準確稱量的物體，包括但不限于砝碼、干砂袋等，重物的自重作為主要荷載來源。所述吊具可以將重物安全穩定地懸掛在杠桿a的一端，根據重物的具體形狀而定，以能夠盛放重物并且安全穩定地長時間懸掛為佳。