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原文传递一种岩体结构面简易循环剪切仪及试验方法

专利名称：	一种岩体结构面简易循环剪切仪及试验方法
摘要：	本发明公开了一种岩体结构面简易循环剪切仪，包括固定底板，固定底板上设置有第一侧板、滑板、和第二侧板，下剪切盒设置在滑板上，上剪切盒位于下剪切盒上方，固定千斤顶的伸缩端和挡柱分别与上剪切盒的两侧相抵，第一切向千斤顶的伸缩端和第二切向千斤顶的伸缩端分别与下剪切盒的两侧相抵，法向千斤顶的伸缩端与上剪切盒顶部相抵。本发明还公开了一种岩体结构面简易循环剪切试验方法和岩体结构面和围岩衬砌接触面的剪切各向异性试验方法，本发明可用于岩体结构面的循环剪切试验；可进行岩体结构面剪切各向异性特征的研究。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中国科学院武汉岩土力学研究所
发明人：	张茂础;崔臻;盛谦;刘华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910599729.8
公开号：	CN110231232A
代理机构：	武汉宇晨专利事务所
代理人：	李鹏;王敏锋
分类号：	G01N3/32(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	430071 湖北省武汉市武昌区水果湖街小洪山2号
主权项：	1.一种岩体结构面简易循环剪切仪，包括固定底板（1），其特征在于，固定底板（1）上设置有第一侧板（3）和第二侧板（4），固定底板（1）上放置有滑板（7），滑板（7）位于第一侧板（3）和第二侧板（4）之间，下剪切盒（9）设置在滑板（7）上，上剪切盒（8）位于下剪切盒（9）上方，固定千斤顶（14）的固定座与第一侧板（3）连接，固定千斤顶（14）的伸缩端与上剪切盒（8）一侧相抵，上剪切盒（8）另一对侧与挡柱（10）一端相抵，挡柱（10）另一端与第二侧板（4）相连接，第一切向千斤顶（12）的固定座与第一侧板（3）固定，第一切向千斤顶（12）的伸缩端与下剪切盒（9）一侧相抵，下剪切盒（9）另一对侧与第二切向千斤顶（13）的伸缩端相抵，第二切向千斤顶（13）的固定座与第二侧板（4）固定，固定底板（1）上还设置有立柱（6），立柱（6）的顶部设置有顶板（2），法向千斤顶（11）的固定座与顶板（2）连接，法向千斤顶（11）的伸缩端与上剪切盒（8）顶部相抵。 2.根据权利要求1所述的一种岩体结构面简易循环剪切仪，其特征在于，所述的滑板（7）通过滚轮设置在滑轨（15）上，滑轨（15）设置在固定底板（1）上。 3.根据权利要求1所述的一种岩体结构面简易循环剪切仪，其特征在于，所述的上剪切盒（8）为倒U形，下剪切盒（9）为正U形。 4.根据权利要求1所述的一种岩体结构面简易循环剪切仪，其特征在于，所述的第一侧板（3）的顶部和第二侧板（4）的顶部之间通过横柱（5）连接。 5.根据权利要求1所述的一种岩体结构面简易循环剪切仪，其特征在于，所述的滑板（7）上设置有刻度线。 6.根据权利要求1所述的一种岩体结构面简易循环剪切仪，其特征在于，还包括用于监测法向千斤顶（11）、第一切向千斤顶（12）、第二切向千斤顶（13）、固定千斤顶（14）的伸缩端施加的剪力的压力传感器，还包括用于监测法向千斤顶（11）、第一切向千斤顶（12）、第二切向千斤顶（13）、固定千斤顶（14）的伸缩端的位移的位移传感器。 7.一种岩体结构面简易循环剪切试验方法，利用权利要求6所述的岩体结构面简易循环剪切仪，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将现场采集到的结构面岩块加工为方形的岩体结构面试样，岩体结构面置于岩体结构面试样中间；步骤2、将岩体结构面试样放入上剪切盒（8）和下剪切盒（9）中，岩体结构面试样底部设置在下剪切盒（9）内，上剪切盒（8）扣设在岩体结构面试样顶部，岩体结构面最上侧与上剪切盒（8）的底部边沿的间距为5mm~10mm，岩体结构面最下侧与下剪切盒（9）的顶部边沿的间距为5mm~10mm；步骤3、把下剪切盒（9）放在滑板（7）上，根据滑板（7）上的刻度线进行上剪切盒（8）、岩体结构面试样和下剪切盒（9）进行对中，上剪切盒（8）一侧抵在挡柱（10）的端部，启动固定千斤顶（14），使固定千斤顶（14）的伸缩端与上剪切盒（8）的另一对侧相抵；步骤4、启动法向千斤顶（11），对岩体结构面试样施加法向荷载，步骤5、在第二切向千斤顶（13）的伸缩端为缩回状态下启动第一切向千斤顶（12），使第一切向千斤顶（12）的伸缩端与下剪切盒（9）的侧部相抵，再次启动第一切向千斤顶（12）对下剪切盒（9）施加向右的荷载，推动下剪切盒（9）向右侧剪切滑动，根据压力传感器和位移传感器实时记录剪切过程中的第一切向千斤顶（12）的剪力和位移数据，待岩体结构面剪切达到平衡后，暂停第一切向千斤顶（12），步骤6、启动第二切向千斤顶（13），使第二切向千斤顶（13）的伸缩端与下剪切盒（9）另一对侧相抵，缩回第一切向千斤顶（12）的伸缩端，再次启动第二切向千斤顶（13），对下剪切盒（9）施加向左的荷载，推动下剪切盒（9）向左侧剪切滑动，根据压力传感器和位移传感器实时记录剪切过程中的剪力和位移数据；岩体结构面剪切达到平衡后，暂停第二切向千斤顶（13）；重复步骤5和步骤6，对岩体结构面进行多次循环剪切，获取剪切过程中的剪力和位移数据，绘制循环剪切的应力-应变曲线。 8.岩体结构面和围岩衬砌接触面的剪切各向异性试验方法，利用权利要求6所述的岩体结构面简易循环剪切仪，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、制作出一批具有相同形貌和材料参数的试样，试样为岩体结构面试样或围岩衬砌接触面试样，步骤2、将试样放入上剪切盒（8）和下剪切盒（9）中，试样底部设置在下剪切盒（9）内，上剪切盒（8）扣设在试样顶部，岩体结构面或围岩衬砌接触面最上侧与上剪切盒（8）的底部边沿的间距为5mm~10mm，岩体结构面或围岩衬砌接触面最下侧与下剪切盒（9）的顶部边沿的间距为5mm~10mm；步骤3、把下剪切盒（9）放在滑板（7）上，根据滑板（7）上的刻度线进行上剪切盒（8）、试样和下剪切盒（9）的对中放置，上剪切盒（8）一侧抵在挡柱（10）的端部，启动固定千斤顶（14），使固定千斤顶（14）的伸缩端与上剪切盒（8）的另一对侧相抵；步骤4、启动法向千斤顶（11），对试样施加法向荷载；步骤5、在第二切向千斤顶（13）的伸缩端为缩回状态下启动第一切向千斤顶（12），使第一切向千斤顶（12）的伸缩端与下剪切盒（9）的侧部接触，再次启动第一切向千斤顶（12）对下剪切盒（9）施加向右的荷载，推动下剪切盒（9）向右侧剪切滑动，根据压力传感器和位移传感器实时记录岩体结构面或围岩衬砌接触面向右剪切过程中的剪力和位移数据；步骤6、选取下一个试样，重复步骤2-4，在第一切向千斤顶（12）为缩回状态下启动第二切向千斤顶（13），使第二切向千斤顶（13）的伸缩端与下剪切盒（9）侧部相抵，再次启动第二切向千斤顶（13）对下剪切盒（9）施加向左的荷载，推动下剪切盒（9）向左侧剪切滑动，根据压力传感器和位移传感器实时记录岩体结构面或围岩衬砌接触面向左剪切过程中的剪力和位移数据。
所属类别：	发明专利