[发明专利]一种测试土工合成材料界面抗剪强度特性的多功能斜板仪

摘要

本发明公开了一种测试土工合成材料界面抗剪强度特性的多功能斜板仪，包括试验台、斜面控制机构、剪切盒装置、竖向加载机构和测控系统。斜面控制机构通过电机带动试验台的斜板转动至任意倾角，也可通过液压千斤顶将斜板固定在某一倾角。剪切盒置于斜板表面凹形导轨上，上、下剪切盒间安装土工合成材料试样，通过斜板转动形成倾斜的多层剪切界面。竖向加载机构包括界面短期和长期特性试验两种加载装置。由传感器、控制及采集系统和计算机组成的测控系统对上、下剪切盒及试样的受力和位移进行实时监测，根据位移和拉力曲线突变点确定界面失稳临界倾角，并通过受力分析得出各界面抗剪强度。本发明可用于单层或多层界面的短期和长期抗剪强度特性试验。

主权项

一种测试土工合成材料界面抗剪强度特性的多功能斜板仪，包括试验台、斜面控制机构、剪切盒装置、竖向加载机构和测控系统，其特征在于：所述的试验台由底座和斜板组成，底座为型钢焊接而成的矩形结构，通过膨胀螺栓固定在地板上，其长度方向的端部安装有转轴；斜板为设有加强肋的 “L”形钢板，斜板通过转轴与底座相连；所述的斜面控制机构包括龙门支架、步进电机、两根钢丝绳、两套液压千斤顶及相应的垫板和传力接头，龙门支架位于底座的上方并固定在其两侧，龙门支架底部安装两根斜撑以增加刚度，顶部安装一台步进电机，缠绕在电机上的两根钢丝绳下端连接在斜板的顶部；所述的剪切盒装置由上、下剪切盒、法向加载板、滚珠及固定插销组成，上、下剪切盒均为不锈钢制作的矩形盒子，下剪切盒右侧壁加宽，下剪切盒底部安装有两排滚珠，通过滚珠在斜板表面的凹形导轨内自由滑动，剪切盒内填筑试验用土石材料，土工合成材料试样安装在两盒之间，通过电机带动斜板转动实现一定倾角下的单层或多层倾斜剪切面；所述的竖向加载机构包括短期和长期两套加载装置，短期加载装置主要在界面短期抗剪强度特性试验中通过固定在法向加载板上的矩形钢块来提供竖向荷载，根据需要施加的荷载大小选择若干块矩形钢块并运用长螺杆直接锚固在法向加载板上；长期加载装置包括杠杆、圆盘形砝码、砝码托盘、竖向加载杆及转动铰支座，杠杆安装在龙门支架的横梁上，通过砝码可长期对任意倾角下的斜面施加恒定的竖向荷载；所述的测控系统由拉力传感器、位移计、控制及采集系统和计算机组成，两只拉力传感器固定在“L”形斜板的顶端，位移计安装在斜板底部。