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原文传递模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置及试验方法

专利名称：	模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置及试验方法
摘要：	本发明公开一种模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置，包括设于试验台上的剪切装置，剪切装置包括水槽，水槽内开设有卡槽，下剪切盒卡入卡槽中，下剪切盒上对应设置上剪切盒，销钉穿过上销钉通孔插入到下销钉孔中实现上剪切盒与下剪切盒的固定，上剪切盒与试验台之间设有量力环，上剪切盒通过传力杆与所述量力环连接，上剪切盒上部开口配置有顶帽，上剪切盒与顶帽之间设置有密封机构，顶帽上设置有至少安装孔，安装孔处安装有导管以连接真空泵；试验台上设有剪切驱动机构，剪切驱动机构通过传力连接件与水槽相连。本发明可实现在不干扰试样以及存在竖向荷载的情况下对土体进行干湿循环，且在完成干湿循环后不需移动土样可直接做直剪试验。
专利类型：	发明专利
申请人：	浙江工业大学
发明人：	孙宏磊;杨杓;赵家琛;吕江;樊金甲;赵晖
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
申请号：	CN201911401531.0
公开号：	CN111044389A
代理机构：	杭州斯可睿专利事务所有限公司
代理人：	郑书利
分类号：	G01N3/24;G01N3/02;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/24;G01N3/02
申请人地址：	310023 浙江省杭州市西湖区留和路288号
主权项：	1.一种模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置，包括设于试验台上的剪切装置，其特征是：所述剪切装置包括水槽，水槽底部设置有滚轮，水槽下部开设有连通内外的进水通道，进水通道与盛水容器通过橡胶管连接，进水通道处配置有阀门，所述水槽内开设有卡槽，下剪切盒的下部卡入卡槽中，所述下剪切盒上对应设置上剪切盒，上剪切盒上开设有至少两个上销钉通孔，所述下剪切盒上对应于所述销钉通孔开设有下销钉孔，销钉穿过上销钉通孔插入到下销钉孔中实现上剪切盒与下剪切盒的固定，上剪切盒与试验台之间设有量力环，所述上剪切盒通过传力杆与所述量力环连接，所述上剪切盒上部开口配置有顶帽，所述上剪切盒与顶帽之间密封配合，所述顶帽上设置有至少两个贯通顶帽的安装孔，安装孔处安装有导管以连接真空泵；所述试验台上设有剪切驱动机构，剪切驱动机构通过传力连接件与水槽相连。 2.根据权利要求1所述的模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置，其特征是：所述顶帽上方设有加压框架和垂直位移计，加压框架配置有垂直加压装置。 3.根据权利要求2所述的模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置，其特征是：所述进水通道连接橡胶管之后使用三通接头连接到总路，总路与盛水容器相连，并在总路上设有阀门。 4.根据权利要求1或2或3所述的模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置，其特征是：所述上剪切盒与下剪切盒之间设置有密封机构。 5.根据权利要求4所述的模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置，其特征是：所述密封机构包括涂抹于上剪切盒与下剪切盒的配合面处的凡士林和涂抹于上剪切盒与下剪切盒接缝处的凡士林。 6.根据权利要求5所述的模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置，其特征是：所述上剪切盒外侧具有环形上嵌槽，所述下剪切盒外侧具有环形下嵌槽，所述上剪切盒与下剪切盒配置有橡胶套，橡胶套上的内侧具有截面呈与所述环形上嵌槽和环形下嵌槽匹配的环形凸起，所述橡胶套套在所述上剪切盒和下剪切盒的接缝处且所述凸起分别嵌入所述环形上嵌槽和环形下嵌槽形成密封。 7.根据权利要求4所述的模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置，其特征是：所述安装孔以顶帽中心点对称分布，所述橡胶管采用三通接头与真空泵相连，并设置压力控制阀用以控制真空泵对试样所施加的压力。 8.根据权利要求1或2或3所述的模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置，其特征是：所述安装孔以顶帽中心点对称分布，所述橡胶管采用三通接头与真空泵相连，并设置压力控制阀用以控制真空泵对试样所施加的压力。 9.根据权利要求1或2或3所述的模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置，其特征是：所述滚轮为所述水槽与试验台之间设置的水平定向滚珠。 10.一种采用权利要求1或2或3所述模拟竖向荷载下干湿循环作用的直剪试验装置实施的直剪试验方法，其特征是：包括以下步骤：步骤一、首先将上剪切盒和下剪切盒对准，插入销钉固定，再将透水石、滤纸依次放入下剪切盒中，接着将制备好的试样装入剪切盒中，最后在试样上放置滤纸、透水石，盖上顶帽，顶帽与上剪切盒之间涂凡士林进行密封；步骤二、在顶帽上安装垂直加压框架和垂直位移计，调节至零位，之后在试样上施加规定的垂直压力；步骤三、试样饱和时，顶部橡胶管连接真空泵以施加负压3~5kPa，下部不断向水槽10注水，以使试样14吸水饱和；步骤四、试样干燥时，橡胶管连接氮气瓶，采用高精度氮气压力控制阀控制压力3~5kPa，以使试样向水槽中排水，并连接真空泵辅助排水干燥试样；步骤五、重复上述步骤三和步骤四，按此规律继续循环操作，具体循环次数依据不同试验要求进行具体的设定，完成预定干湿循环试验后关闭顶部压力控制阀，移除上剪切盒和下剪切盒之间的销钉，以设定的速率对试样进行剪切，记录不同干湿度和承载特定压力的试样14的剪切力。
所属类别：	发明专利