[发明专利]恒定法向刚度条件下循环剪切试验装置及其应用方法

权利要求书

1.一种恒定法向刚度条件下循环剪切试验装置，其特征在于，包括反力框架系统、剪切力施加系统、法向加载系统和加锚裂隙岩体试件；所述反力框架系统包括反力框架，剪切力施加系统、法向加载系统和加锚裂隙岩体试件均位于反力框架内；所述剪切力施加系统包括位于加锚裂隙岩体试件两侧的加载垫块、位于加载垫块侧部的剪切液压油缸及用于给两个剪切液压油缸提供液压油的剪切力伺服油源；所述法向加载系统包括法向液压油缸、用以给发现液压油缸供油的轴向压力伺服油源以及弹簧垫板，所述法向液压油缸位于弹簧垫板上方，所述弹簧垫板位于加锚裂隙岩体试件上方。

2.根据权利要求1所述的恒定法向刚度条件下循环剪切试验装置，其特征在于，所述加锚裂隙岩体试件包括上下并排设置的混凝土块或岩块，所述混凝土块或岩块内部由上至下穿设有至少一根锚杆。

3.根据权利要求1所述的恒定法向刚度条件下循环剪切试验装置，其特征在于，恒定法向刚度条件下循环剪切试验装置还包括围压加载系统，所述围压加载系统包括盖盒以及液压垫，所述盖盒套设于上部的混凝土块或岩石，所述液压垫置于加锚节理岩体试件与凹槽底座及盖盒接触的位置。

4.根据权利要求1所述的恒定法向刚度条件下循环剪切试验装置，其特征在于，所述反力框架包括凹槽底座，位于凹槽底座两侧的方形加载板，两个方形加载板上方之间设有顶板，所述顶板与加载板、凹槽底座与方形加载板之间均采用螺栓连接，将加载板、凹槽底座与方形加载板固定为一体式。

5.根据权利要求2所述的恒定法向刚度条件下循环剪切试验装置，其特征在于，上下并排设置的混凝土块或岩块中部设有用以锚杆穿设安装的通孔，所述锚杆通过砂浆或者树脂锚固剂固定在混凝土块或岩块的通孔内。

6.一种利用如权利要求5所述恒定法向刚度条件下循环剪切试验装置的应用方法，其特征在于，包括步骤如下：（1）首先将加锚节理岩体试件安装在恒定法向刚度条件下循环剪试验装置中；（2）然后通过围压加载系统对加锚节理岩体试件施加围压至设计值，通过法向加载系统对加锚节理岩体试件施加法向压力至设计值后，维持法向液压油缸的法向位移不变（在循环剪切过程中，弹簧垫板可保证试验机施加给加锚裂隙岩体试件的法向刚度恒定不变）；（3）接着，通过剪切力施加系统的剪切力伺服油源控制某一侧（左侧）的剪切液压油缸A对加锚节理岩体试件施加剪切力，至剪切位移达到设计值后，降低剪切力至零，收回位于左侧的剪切液压油缸；记录加载过程中加锚节理岩体试件的剪切力及剪切变形情况；（4）通过剪切力施加系统的剪切力伺服油源控制另一侧（右侧）剪切液压油缸B对加锚节理岩体试件施加剪切力，至剪切位移达到设计值后，降低剪切力至零，收回位于右侧液压油缸；记录加载过程中加锚裂隙岩体试件的剪切力及剪切变形情况；（5）重复上述步骤（3）和（4）直至达到试验设计的循环剪切次数，结束试验。