[发明专利]一种平面应变条件下锚定板极限拉拔试验装置及方法

权利要求书

1.一种平面应变条件下锚定板极限拉拔试验装置，其特征在于，包括试验装土箱、主支架、挡土板、锚杆、位移装置和加载装置，所述试验装土箱内填设土体；所述试验装土箱一侧透明以便于观察；所述试验装土箱非透明侧壁打孔以使锚杆可以穿过；所述挡土板设于装土箱内，可以进行移动以分别实现锚定板板前破裂面以及极限承载力的试验装置；所述主支架端部与位移装置连接，位移装置与加载装置连接。

2.如权利要求1所述的平面应变条件下锚定板极限拉拔试验装置，其特征在于，所述位移装置包括滑动组件和固定组件，滑动组件可移动连接固定组件；

所述滑动组件包括滑动连接的滑轨和滑块，所述固定组件包括滑动板和固定于滑动板顶面的底座，所述滑轨端部连接于主支架；所述滑块连接于滑动板底面。

3.如权利要求1所述的平面应变条件下锚定板极限拉拔试验装置，其特征在于，所述主支架包括横向支架组件和竖向支架组件；滑轨能够固定于横向支架组件或固定于竖向支架组件，以进行不同的实验。

4.如权利要求1所述的平面应变条件下锚定板极限拉拔试验装置，其特征在于，所述加载装置包括支撑组件和支撑板，所述支撑组件包括多个，多个支撑组件的底端铰接于底座以实现转动，多个支撑组件的输出端连接支撑板以使多个支撑组件同步运行，支撑板连接锚定杆。

5.如权利要求4所述的平面应变条件下锚定板极限拉拔试验装置，其特征在于，支撑组件与传感器连接。

6.如权利要求4所述的平面应变条件下锚定板极限拉拔试验装置，其特征在于，还包括测量装置，测量装置连接于底板，所述量测装置包括角度计，角度计中间开槽，以于液压千斤顶固定连接，保证试验过程中精准控制锚杆斜拉角度。

7.如权利要求1所述的平面应变条件下锚定板极限拉拔试验装置，其特征在于，所述锚杆位于试验装土箱内侧的端部用于与锚定板连接，位于试验装土箱外侧的端部与加载装置中钢板连接。

8.如权利要求7所述的平面应变条件下锚定板极限拉拔试验装置，其特征在于，锚定板一侧沿着试验装土箱透明的一侧移动，以观测锚定板板前土体破裂面；或将锚定板放置于大装土箱砂土中进行移动，以量测锚定板的极限承载力。

9.如权利要求1所述的平面应变条件下锚定板极限拉拔试验装置，其特征在于，所述试验装土箱透明的一侧贴有透明膜，透明的一侧外设有观测装置。

10.如权利要求1～9任意一项所述的平面应变条件下锚定板极限拉拔试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：根据模型试验需要，确定试验装土箱、底板以及钢制支架的尺寸；

第二步：完成模型装置的底座、挡土板、有机玻璃板、钢制支架、位移装置、加载装置以及量测装置的组装，在整个试验操作过程中，这一部分的安装完成后可以一直保持所有试验结束；

第三步：按照试验方案填筑第一层砂土，用夯板进行夯实，控制相对密实度符合试验要求；其他层的相对密实度用同样方法测定控制；

第四步：按照试验方案确定锚杆放置角度，放置锚定板以及锚杆，利用滑块将底板上方装置滑至合适位置，将锚杆与加载装置中钢板连接，安装压力传感器以及位移传感器，通过转动液压千斤顶以及观察锚杆与角度计夹角，控制锚杆倾斜加载角度为45度。当然，在其他实施例中，上述参数可根据具体情况进行调整；

第五步：架好相机，通过液压千斤顶逐级施加荷载，拍照以记录锚定板板前土体破裂面发展规律；

第六步：根据实验方案，控制变量，改变工况，重复上述第一步至第五步，完成整个试验操作。