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原文传递一种岩体结构面拉剪试验装置及试验方法

专利名称：	一种岩体结构面拉剪试验装置及试验方法
摘要：	本发明提供一种岩体结构面拉剪试验装置及试验方法，试验装置包括：反力框架，反力框架至少包括上顶板与底部承台，在顶板与底部承台两侧均通过侧向支杆连接；竖向加载系统，竖向加载系统设置在顶板的下表面上，试块位于竖向加载系统下方，竖向加载系统的施力端与试块的上部连接；滑座，试块的下部固定在滑座中，滑座滑动设置底部承台上；侧向加载系统，侧向加载系统设置在侧向支杆的侧壁上；反力杆，反力杆设置在远离侧向加载系统的另一个侧向支杆上，反力杆的端部顶抵在试块的上部。该试验装置能够模拟岩体实际受力状态，在岩体受到拉伸力的作用下，对岩体进行剪切力学性能测定，能够简单有效的对岩体试块施加拉剪组合荷载。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	安徽建筑大学
发明人：	潘锐;程桦;孙洪金;蔡毅;刘洋;王凤云;黄厚旭
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-24T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311072808.6
公开号：	CN117129309A
代理机构：	北京合创致信专利代理有限公司
代理人：	刘素霞
分类号：	G01N3/02;G01N3/10;G01N3/24;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/02;G01N3/10;G01N3/24
申请人地址：	230601 安徽省合肥市经济技术开发区紫云路292号
主权项：	1.一种岩体结构面拉剪试验装置，其特征在于，所述试验装置包括：反力框架，所述反力框架至少包括上顶板与底部承台，在顶板与底部承台两侧均通过侧向支杆连接；竖向加载系统，所述竖向加载系统设置在顶板的下表面上，试块位于竖向加载系统下方，所述竖向加载系统的施力端与试块的上部连接，用于对试样施加沿竖直方向的作用力；滑座，所述试块的下部固定在滑座中，所述滑座滑动设置底部承台上；侧向加载系统，所述侧向加载系统设置在侧向支杆的侧壁上，所述侧向加载系统用于向滑座施加沿水平方向的作用力；反力杆，所述反力杆设置在远离侧向加载系统的另一个侧向支杆上，所述反力杆的端部顶抵在试块的上部。 2.根据权利要求1所述的岩体结构面拉剪试验装置，其特征在于，所述竖向加载系统包括竖向液压油缸，所述竖向液压油缸的施力端上设置有承力块，试块固定在承力块内。 3.根据权利要求2所述的岩体结构面拉剪试验装置，其特征在于，试块上缠绕有多对钢索，一对钢索包括第一钢索与第二钢索，第一钢索与第二钢索相对的环绕在试块上部，且第一钢索的两端与第二钢索的两端分别固定在承力块相对的两个侧面上。 4.根据权利要求3所述的岩体结构面拉剪试验装置，其特征在于，所述承力块上设置有转向杆，钢索在绕过承力块上的转向杆后，向上穿出承力块，在穿出承力块的钢索端部固定有钢索固定扣，以对钢索的端部进行限位固定。 5.根据权利要求3所述的岩体结构面拉剪试验装置，其特征在于，沿竖直方向设置有多对钢索；试块的周向上均布有多个摩擦块，所述摩擦块位于试块与钢索之间。 6.根据权利要求5所述的岩体结构面拉剪试验装置，其特征在于，在试块的上半部分设置有限位套箍，所述限位套箍为分体设置；所述限位套箍的侧面设置有避让孔，用于供钢索穿过；所述反力杆顶抵在限位套箍上；所述限位套箍朝向反力杆的一面设置有限位槽，所述反力杆卡设在限位槽中。 7.根据权利要求6所述的岩体结构面拉剪试验装置，其特征在于，所述滑座套设在试块的下半部分上，试块粘接固定在滑座上；所述底部承台上设置有滑轨，所述滑座的侧面设置有滑轮，所述滑轮在滑轨中滑动。 8.根据权利要求7所述的岩体结构面拉剪试验装置，其特征在于，所述侧向加载系统包括侧向液压油缸，侧向液压油缸的施力端上设置有均压板，所述侧向液压油缸通过均压板与滑座的侧面接触。 9.根据权利要求2所述的岩体结构面拉剪试验装置，其特征在于，在竖向液压油缸的施力端上套设有带刻度的中空圆筒，中空圆筒的两侧设置有连接杆，连接杆的一端固定在侧向支杆上；所述承力块与竖向液压油缸的施力端的外围设置有避让圆环槽，用于供中空圆筒伸入到避让圆环槽中。 10.一种岩体结构面拉剪试验方法，其特征在于，所述试验方法试验如权利要求1-9任一所述的岩体结构面拉剪试验装置，所述试验方法包括以下步骤：步骤1，将试块的下半部通过高强结构胶粘接在滑座上；步骤2，将钢索成对套设在试块的上半部上，且在钢索与试块之间设置摩擦块，以使钢索将摩擦块压紧在试块上；然后将钢索绕过转向杆伸出承力块，并在钢索的端部设置钢索固定扣，以对钢索的端部进行限位；步骤3，通过竖向液压油缸带动承力块向上移动，以对试块施加一定的预拉力，使得钢索处于绷紧状态，此时记录中空圆筒上的第一修正刻度L1；步骤4，将限位套箍套设在试块的上半部分，并螺栓连接在两个分体的法兰边上；步骤5，通过竖向液压油缸再次带动承力块向上移动，以使试块收到的拉力达到设定拉力数值；此时记录中空圆筒上的第二修正刻度L2，并确定实际张拉力位移刻度L3＝L2-L1；步骤6，在试块受拉应力的作用下，通过侧向液压油缸对滑座施加沿水平方向的作用力，滑座沿轨道滑动，对试块施加剪切力，观察并记录试块的受力特征和状态。