[发明专利]土体-结构接触面力学特性的试验方法及试验装置

摘要

本发明公开了土体-结构接触面力学特性的试验方法，包括如下步骤：1）制备试样；2）施加围压；3）饱和环状土样；4）疏干环状土样；5）饱水-疏干循环环状土样；6）向所述圆柱形结构样的底端或顶端施加静荷载或动载荷；7）向所述圆柱形结构样的顶端或底端施加静荷载或动载荷；8）反复剪切荷载循环；9）结束试验。本发明还公开了土体-结构接触面力学特性的试验装置。本发明土体-结构接触面力学特性的试验方法和试验装置能够模拟复杂条件下的非饱和土体、饱和土体、饱水-疏干循环土体与结构之间的接触界面力学特性，并能够对环状土样与圆柱形结构样的接触面施加剪切载荷和反复剪切载荷，能够模拟复杂条件下的土体-结构接触面力学特性。

主权项

一种土体‑结构接触面力学特性的试验方法，其特征在于：包括如下步骤：1）制备试样：制备土体‑结构接触面力学特性试验试样，所述试样包括圆柱形结构样和环绕在圆柱形结构样上的环状土样，所述圆柱形结构样和环状土样同心；2）施加围压：向所述试样施加围压，使所述环状土样固结；若要测试非饱和土体‑结构接触面的力学特性，下接步骤6），否则下接步骤3）；3）饱和环状土样：沿着所述环状土样底端至顶端的方向对环状土样施加无气水，无气水从环状土样底端向顶端渗透并排除环状土样内的气体；若要测试经过饱水作用但未经过疏干作用的饱和土体‑结构接触面的力学特性，下接步骤6），否则下接步骤4）；4）疏干环状土样：沿着所述环状土样顶端至底端的方向对环状土样施加气体，气体从环状土样的顶端向底端渗透并排除环状土样内的重力水；5）饱水‑疏干循环：循环步骤3）和步骤4）；若要测试经过饱水‑疏干循环作用后的非饱和土体‑结构接触面的力学特性，下接步骤6）；若要测试经过饱水‑疏干循环作用后的饱和土体‑结构接触面的力学特性，先沿着所述环状土样底端至顶端的方向对环状土样施加无气水，无气水从环状土样底端向顶端渗透并排除环状土样内的气体；然后再接步骤6）；6）向所述圆柱形结构样的底端/顶端施加静荷载或动载荷，测量作用于圆柱形结构样底端和顶端的荷载，测量圆柱形结构样底端和顶端的位移变化，测量作用于环状土样上的围压，测量作用于环状土样顶端的荷载，测量环状土样顶端的位移变化，测量环状土样的孔隙水应力和体积变化；若不测试反复剪切荷载作用下的土体‑结构接触面的力学特性，下接步骤9），否则下接步骤7）；7）向所述圆柱形结构样的顶端/底端施加静荷载或动载荷，且步骤7）与步骤6）分别向所述圆柱形结构样的两端施加静载荷或动载荷；测量作用于圆柱形结构样底端和顶端的荷载，测量圆柱形结构样底端和顶端的位移变化，测量作用于环状土样上的围压，测量作用于环状土样顶端的荷载，测量环状土样顶端的位移变化，测量环状土样的孔隙水应力和体积变化；8）反复剪切荷载循环：循环步骤6）和步骤7）；9）结束试验。