[发明专利]一种直剪及复合受剪的试验装置

说明书

本发明公开了一种直剪及复合受剪的试验装置，属于土木工程测试设备领域。所述直剪及复合受剪的试验装置包括剪切组件，所述剪切组件设于所述反力架内，所述剪切组件包括第一底座、第一下滚珠板、下剪切盒、第一垫板、上滚珠板以及第二垫板；所述第一底座固定于地面上，所述第一下滚珠板设于第一底座顶部，所述下剪切盒设于第一下滚珠板顶部，所述下剪切盒能够沿第一下滚珠板的长度方向滑动，所述下剪切盒上设有开口向上的容纳槽，所述上剪切盒设于所述下剪切盒的顶部，所述上剪切盒和下剪切盒能够于第一下滚珠板的长度方向上相对滑动。本发明为结构设计得到抗剪强度、剪切变形、剪切模量等参数提供可靠手段，从而为提高结构的安全性提供保障。

技术领域

本发明属于土木工程测试设备领域，尤其是一种直剪及复合受剪的试验装置。

背景技术

试件在直剪及复合受剪作用下的强度和变形是一项重要的力学性能，揭示剪切过程中结构的破坏机理，不仅对结构的受力破坏分析意义重大，而且对指导工程结构设计至关重要。由国内外文献可见，由于条件所限没有专门的试验设备，致使试件在剪切作用下的试验研究极少，因此只能通过加工试件形成剪切薄弱面的形式，即采用矩形短梁直接剪切、单剪面Z形试件、缺口梁四点受力、薄壁圆筒受纽等试验方法来测定剪切强度。通过该类试验方法所测定的抗剪强度相差悬殊，没有被学术和工程界统一认定的结果，同时有限的数据也不足以为结构的安全性提保障。因此，基于目前没有一套合理的直剪及复合受剪加载装置，有必要研发一种直剪及复合受剪的试验装置，研究直剪和复合受剪作用下的材料抗剪强度与剪切性能，揭示结构的受剪的破坏机制，为指导工程实践提供理论基础。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种直剪及复合受剪的试验装置，该装置为结构设计得到抗剪强度、剪切变形、剪切模量等参数提供可靠手段，更全面，深入揭示剪切变形和破坏过程的特点，为更准确的分析结构设计提供了条件，为结构的安全性提供保障。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种直剪及复合受剪的试验装置，包括

反力架；

剪切组件，其设于所述反力架内，所述剪切组件包括第一底座、第一下滚珠板、下剪切盒、上剪切盒、第一垫板、上滚珠板以及第二垫板；所述第一底座固定于所述反力架内的地面上，所述第一下滚珠板、第二下滚珠板和上滚珠板分别包括框架，框架内并排设置有若干根固定轴，每根所述固定轴的轴向与框架的长度方向垂直，每根固定轴外侧均设有转轴，所述转轴套设于所述固定轴外侧，所述转轴和固定轴之间设有多个滚珠，所述转轴通过滚珠绕所述固定轴转动；所述第一下滚珠板设于第一底座顶部，所述下剪切盒设于第一下滚珠板顶部，所述下剪切盒能够沿第一下滚珠板的长度方向滑动，所述下剪切盒上设有开口向上的容纳槽，所述下剪切盒容纳槽的内轮廓小于所述上剪切盒的外轮廓，所述上剪切盒设于所述下剪切盒的顶部，所述上剪切盒上设有开口向下的容纳槽，所述上剪切盒容纳槽的内轮廓小于所述下剪切盒的外轮廓，所述上剪切盒的容纳槽与下剪切盒的容纳槽的长度和宽度一致，所述第一垫板设于所述上剪切盒顶部，所述上滚珠板设于所述第一垫板顶部，所述第二垫板设于所述上滚珠板顶部；

驱动组件，其包括第二底座、第二下滚珠板、横梁、水平液压作动器、两根拉杆以及垂直液压作动器；所述第二底座固定于地面上并位于第一底座的一侧，所述第二底座位于所述第一下滚珠板的长度方向上，所述第二下滚珠板设于所述第二底座上，所述第二下滚珠板的长度方向与所述第一滚珠板的长度方向相同，所述横梁设于第二下滚珠板顶部，所述横梁能够沿第二下滚珠板的长度方向滑动，所述水平液压作动器包括水平液压缸和水平液压杆，所述水平液压缸与所述水平液压杆连接，所述水平液压缸固定安装于第一底座顶部并靠近第二底座的一端，所述水平液压缸位于第一下滚珠板的一侧，所述水平液压杆靠近第二底座的一端与横梁连接，两根所述拉杆的一端分别与横梁的两侧连接，两根所述拉杆的另一端分别与下剪切盒的两侧连接；所述垂直液压作动器包括垂直液压缸和垂直液压杆，所述垂直液压缸与垂直液压杆连接，所述垂直液压缸固定于所述反力架内顶部，所述垂直液压杆末端朝向所述第二垫板；以及