[实用新型]一种测量土与结构接触面颗粒破碎程度直剪试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土室内直剪试验技术领域，更具体涉及一种测量土与结构接触面颗粒破碎程度直剪试验装置。

背景技术

在土木、水利工程中常遇到不同材料的接触界面。由于接触界面两侧材料力学特性的差异，在界面两侧常存在较大的剪应力和产生了位移不连续现象，应力和变形较为复杂。如对于水利工程中的混凝土面板堆石坝，坝体的安全与面板受力状态密切相关，面板在平面内的应力主要取决于面板与垫层间接触面的剪应力分布状态。心墙堆石坝中存在着心墙土料与反滤料，坝壳料与基岩等多种类型的接触界面。通常这些接触部位又是坝体易发生事故的薄弱环节，其中接触面剪切带（岩土材料破坏过程中会伴随着材料内部一个应力较为集中的区域，这一高梯度的应变集中区域在材料进入临界状态是会贯通形成带状区域，这一现象在材料力学、岩土力学领域里被称为应变局部化带或剪切带。）受剪力对颗粒破坏最为严重，造成大颗粒减少，小颗粒增多，颗粒大小分布对工程稳定起着重要作用，因此开展剪切带颗粒破碎的研究具有十分重要的意义。

由于受到仪器设备的限制，关于土与结构物的接触面剪切带的颗粒破碎状况的研究多存在于表面宏观观察，而关于接触面剪切带的颗粒破碎的微观量化研究较少。现有文献记载为1994年殷宗泽用微型“潜望镜”装置和2000年胡黎明用数字照相技术直接用于观察结构面附近土与结构件的相对位移来探讨土与结构接触面剪切试验中的颗粒的破碎和运动变化。

文献所述的两种设备虽然可以记录剪切试验中接触面剪切带的颗粒运动、破碎过程，但不能对接触面剪切带处颗粒进行精确收集，难以进行量化计算。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决背景技术问题，提供一种测量土与结构接触面颗粒破碎程度直剪试验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种测量土与结构接触面颗粒破碎程度直剪试验装置，其特征在于：包括的下剪切盒，下剪切盒外侧与支架固定连接，支架与刮平装置活动配合连接，所述刮平装置设置有第四套筒，第四套筒外轴面与U形槽固定连接，所述U形槽开口背向于第四套筒的圆心轴，U形槽两端均设有水平对应插孔，插孔与插栓的外轴面活动配合连接，插栓与水平杆活动配合插接。所述下剪切盒内装填有结构材料，结构材料上侧活动配合连接上剪切盒装置，所述上剪切盒装置包括第一套筒，第一套筒上侧设置有第三套筒，在第一套筒与第三套筒之间还设有至少一个第二套筒。

优选地，所述结构材料上侧界面与下剪切盒上部开口平齐。

优选地，所述下剪切盒和上剪切盒装置均为圆柱形结构，下剪切盒直径大于上剪切盒装置直径。

优选地，在所述第一套筒一侧设有第一凸台。

优选地，第一凹槽与所述有第一凸台对应插接配合。

优选地，在所述第三套筒一侧设有第二凹槽，第二凹槽与所述第二凸台对应插接配合。

优选地，所述支架包括底板和立杆，所述底板一端与下剪切盒固定连接，底板另一端与立杆固定连接，所述立杆垂直于底板，立杆方向向上。

本实用新型具有的有益效果：该装置结构简单，易于加工，容易操作，设有颗粒刮取装置方便颗粒收集，剪切试验后对接触面剪切带的颗粒进行分层收集，为接触面剪切带颗粒破碎的量化计算提供方便。

附图说明

图1为本实用新型一种测量土与结构接触面颗粒破碎程度直剪试验装置的结构立体示意图；

图2为本实用新型一种测量土与结构接触面颗粒破碎程度直剪试验装置的上下剪切盒基本结构示意图；

图3为本实用新型一种测量土与结构接触面颗粒破碎程度直剪试验装置的第一套筒剖面示意图；

图4为本实用新型一种测量土与结构接触面颗粒破碎程度直剪试验装置第二套筒剖面示意图；

图5为本实用新型一种测量土与结构接触面颗粒破碎程度直剪试验装置第三套筒立体示意图；

图6为本实用新型一种测量土与结构接触面颗粒破碎程度直剪试验装置刮平装置结构示意图。

图中：1-下剪切盒；2-上剪切盒装置；3-第一套筒；3a-第一凸台；4-第二套筒；4a-第二凸台；4b-第一凹槽；5-第三套筒；5a-第二凹槽；6-装填材料；7-支架装置；8-立杆；9-底板；10-刮平装置；11-水平杆；12-第四套筒；13-插孔；14-U形槽；15-插栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。