[发明专利]一种智能化控温型变截面界面摩擦仪

说明书

本发明公开了一种智能化控温型变截面界面摩擦仪包括滚动滑轮、土样盒、顶部加载板、轴向荷载加载器、轴向力测试传感器、轴向位移传感器、轴向位移传感器支架、摩擦面式履带、履带位移测试装置、摩擦面式履带清理装置、数据采集器、伺服控制电机、计算机、温度控制装置、土样盒固定支架；数据采集器与计算机通讯连接。本发明通过履带式摩擦面设置可以实现不限位移的超大变形测试以及滑坡滑带土残余强度的测试、强度再生效应的测试等。对于同一岩土体在不同界面上摩擦力测试可通过变化履带式摩擦面的界面实现同一岩土体在不同界面上摩擦力的持续测试。实现不同温度下岩土体摩擦力测试，可实现常规岩土体和冻土界面摩擦力的测试。

技术领域：

本发明属于测试仪器技术领域，尤其是涉及一种智能化控温型变截面界面摩擦仪。

背景技术：

滑坡类地质灾害研究中，滑带土的力学参数对于滑坡的治理工作至关重要，由于现场地层岩性较为复杂的问题，滑带发育的部位可能出现在单一岩性地层中，也可能出现在不同岩性接触带位置。此外，岩土工程施工过程中，钢筋混凝土结构使用较多，钢筋与混凝土之间的摩擦力、钢结构与其他组合构件之间的摩擦力等都是岩土工程设计中需要考虑的重要参数。

目前对于不同岩土体界面之间摩擦力的测试主要基于环剪仪进行测试，环剪仪测试不同界面之间的摩擦力在制样过程中比较困难，界面选择的合理性直接影响试验结果的准确性。同时环剪仪剪切中，当剪切位移进行360°后，岩土界面之间的摩擦力大大降低，后期剪切中，只在已经形成的剪切面上进行剪切，此时的界面的摩擦力较初始岩土体相比发生了显著降低，不能够反映岩土体在原始地层上持续滑动的真实情况。此外，对于滑坡发生后，滑坡体先后在滑床滑动，离开剪出口在不同的原始地面滑动中，底部岩土体的摩擦性发生了改变，当前的环剪仪无法解决同一岩土体在不同岩土界面上持续滑动的连续测试问题。此外，当前研究中，对于季节性变化引起岩土体摩擦力变化的影响考虑较少，季节性变化导致温度场发生变化，温度的变化影响地下水粘滞系数变化，粘滞系数变化影响地下水在岩土体中的流动，进而影响岩土体内部界面的剪切变形特性。

钢筋与混凝土之间的摩擦力以及钢筋与不同土木工程构件之间的摩擦力测试，目前的技术主要基于单根钢筋摩擦力测试，对于多根钢筋与同一构件之间摩擦力测试以及多根钢筋与不同构件之间摩擦力测试考虑较少，而实际工程中，钢筋的出现往往以组合形式出现，钢筋“群摩擦效应”测试方可满足实际情况中对于摩擦力测试的要求。

现有技术中的环剪仪可以测试滑带土的残余强度，现有环剪仪的剪切位移大多集中在360～720°之间，如果位移持续增大后，则环剪仪的剪切位移受限。现有环剪仪对于不同岩性岩土体之间摩擦力的测试仅可测试一种不同界面的摩擦力，对于界面改变时的摩擦力测试则无法继续利用同一试样进行。现有环剪仪在测试界面摩擦力中，由于摩擦面不变，界面经过前期测试后已经渐趋光滑，后期继续测试时的摩擦力不能够准确反映该界面的摩擦特性。现有环剪仪中对于岩土体温度变化引起的摩擦力变化情况无法进行测试，即环剪仪中未设置温控模块。

现有技术中，钢筋与混凝土及钢筋与其他构件之间摩擦力的测试仅仅在但根钢筋与混凝土等构件之间摩擦力的测试，对于多根钢筋与同一界面之间摩擦力的测试则无法进行。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种可控温度的变截面界面摩擦仪，通过履带式摩擦面设置可以实现不限位移的超大变形测试以及滑坡滑带土残余强度的测试、强度再生效应的测试。对于同一岩土体在不同界面上摩擦力测试可通过变化履带式摩擦面的界面实现同一岩土体在不同界面上摩擦力的持续测试。