[发明专利]一种用于岩体结构面性能测试的试验系统及试验方法

摘要

本发明公开了一种用于岩体结构面性能测试的试验系统及试验方法，包括设有加载框架和基座的主框架，竖向加载装置、剪切盒、水平加载装置、实时控制试验加载过程的液压控制装置和数字控制装置；竖向加载装置包括圆柱形液压伺服油缸和高强度弹簧，液压伺服油缸固定部通过固定垫板和螺栓连接方式固定于加载框架，动作部通过U形压力板连接剪切盒；U形压力板上部安装高强度弹簧，并可拆卸连接于刚性定位板和U形压力板之间。水平加载装置包括两个施加动态剪切载荷于剪切盒的液压伺服作动器；该岩体结构面性能测试的试验系统能够实现岩体结构面定法向应力和定法向刚度条件下的剪切过程，从而获得岩体结构面在动态剪切作用下的响应规律。

主权项

一种用于岩体结构面性能测试的试验系统，其特征在于，包括主框架，竖向加载装置、剪切盒、水平加载装置、液压控制装置（27）和数字控制装置（28）；所述主框架包括加载框架（1）和基座（26），所述加载框架（1）通过螺栓连接方式固定于所述基座（26）之上，基座（26）固定于地面之上；所述加载框架（1）设有竖向导槽（14）和水平导槽（16），导槽设有滚轴（15）；所述剪切盒包括上剪切盒（17）和下剪切盒（18），岩体试件（19）安置于上剪切盒（17）与下剪切盒（18）围成的空间之中，且所述下剪切盒（18）与所述水平导槽（16）内的所述滚轴（15）滚动连接；所述竖向加载装置包括圆柱形液压伺服油缸（3）、U形压力板（7）、高强度弹簧（8），所述液压伺服油缸（3）的固定部通过固定垫板（2）和螺栓连接方式固定于加载框架（1），其动作部通过所述U形压力板（7）连接所述上剪切盒（17）；所述U形压力板（7）的两个竖臂与所述竖向导槽（14）内的所述（15）滚动连接；还包括与所述加载框架（1）固定连接的刚性定位板（10），所述高强度弹簧（8）可拆卸设于所述U形压力板（7）和所述刚性定位板（10）之间；所述竖向加载装置还包括竖向压力传感器（4），用于实时采集岩体结构面的法向压力值；所述水平加载装置包括第一液压伺服作动器（21）和第二液压伺服作动器（22），均用于提供作用于所述下剪切盒（18）的动态剪切荷载，所述第一液压伺服作动器（21）和所述第二液压伺服作动器（22）均通过反力后座（20）和螺栓连接方式固定于基座（26）；还包括用于实时采集岩体结构面剪切位移值的水平位移传感器（25）；所述数字控制装置（28）通过液压控制装置（27）控制所述竖向加载装置和所述水平加载装置进行动作，并处理由所述压力传感器和位移传感器采集的压力值和位移值，获得试验所需的应力参数和位移参数，存储数据。