[发明专利]应变控制式非饱和土三轴拉伸仪

说明书

应变控制式非饱和土三轴拉伸仪，包括测力计，测力计下方设有压力室，压力室底部设有压力室底座，压力室底座设在台座上；压力室内且位于压力室底座上设有试样固定模具，传力杆贯穿压力室顶部并与试样固定模具顶部连接；试样固定模具包括上模具和下模具，上模具和下模具内壁均设有若干尖刺，上模具的下部设有上模具支架，下模具的上部设有下模具支架，上模具顶部与传力杆之间可拆卸地连接，下模具底部与压力室底座之间可拆卸地连接，上模具支架和下模具支架之间接触连接。具有结构简单、制造成本低、精度高、便于推广等优点，能有效实现非饱和土三轴拉伸试验，实现了负围压的施加，为完善土工试验中三轴拉伸试验提供了有利参考。

技术领域

本发明属于岩土工程试验领域，特别涉及一种应变控制式非饱和土三轴拉伸仪。

背景技术

许多土工建筑破坏都与土的抗拉强度密切相关，抗拉强度是土体重要的力学指标之一。然而，与土的抗剪强度和抗压强度相比，土体抗拉强度从试验仪器到理论均不成熟。目前已有的土体直接拉伸试验仪器，大多存在费用昂贵、精度低、实施困难以及无法测量拉应力状态下土体基质吸力等缺点。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的应变控制式非饱和土三轴拉伸仪，具有结构简单、制造成本低、精度高、便于推广等优点，能有效实现非饱和土三轴拉伸试验，解决过程中试样与仪器之间的连接问题，实现了负围压的施加，为完善土工试验中三轴拉伸试验提供了有利参考。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

应变控制式非饱和土三轴拉伸仪，包括试验机横梁，试验机横梁通过支柱与台座固定，试验机横梁下方设有量力环，量力环上下分别设有带四个螺孔的固定夹具，上下固定夹具通过活接螺帽分别与试验机横梁、测力计以及传力杆固定连接；测力计的测量指针竖直向下与量力环下部固定夹具对准，测力计下方设有压力室，压力室底部设有压力室底座，压力室底座设在台座上；压力室内且位于压力室底座上设有试样固定模具，传力杆贯穿压力室顶部并与试样固定模具顶部连接；

试样固定模具包括上模具和下模具，上模具和下模具内壁均设有若干尖刺，上模具的下部设有上模具支架，下模具的上部设有下模具支架，上模具顶部与传力杆之间可拆卸地连接，下模具底部与压力室底座之间可拆卸地连接，上模具支架和下模具支架之间接触连接；

压力室底座内设有第一管道、第二管道、第三管道和第四管道；

所述的第一管道一端与压力室内部空间连通，第一管道另一端与周围气压力测控系统连接；

所述的第二管道一端与下模具底部连通，第二管道另一端与试样内部水压力控制系统连通；

所述的第三管道一端与上模具顶部连通，第三管道另一端与试样内部气压力控制系统连通；

所述的第四管道一端与下模具底部连通，第四管道另一端与孔隙水压力测量系统连通。

优选的方案中，所述的上模具包括左上模具和右上模具，左上模具和右上模具之间通过卡扣连接；下模具包括左下模具和右下模具，左下模具和右下模具之间通过卡扣连接；上模具顶部设有模具顶盖，模具顶盖中部设有传力支架，传力支架与传力片连接，传力片与传力杆连接；模具顶盖设有进气孔，进气孔与第三管道连接。

优选的方案中，所述的传力支架为十字形支架，十字形支架包括竖直杆和水平板，竖直杆与模具顶盖中部连接固定，水平板垂直于竖直杆设置；传力片为条板围成的方形框架结构，方形框架下部设有开口；所述的传力支架的水平板下表面用于与传力片下部上表面接触。

优选的方案中，所述的压力室底座包括水平底座和竖直底座，水平底座和竖直底座构成了凸台结构，下模具用于套接在压力室底座的竖直底座上，竖直底座顶部设有陶土板；第二管道一端与陶土板接触，第二管道另一端与试样内部水压力控制系统连通；第四管道一端与陶土板接触，第四管道另一端与孔隙水压力测量系统连通。