一种破裂面变角度剪切试验系统技术方案

本发明专利技术公开一种破裂面变角度剪切试验系统，包括支架，竖向移动架设置在支架的一端，第一样品夹持装置通过第一角度调节杆和第二角度调节杆、第三角度调节杆和第四角度调节杆以及第一压力杆和第二压力杆与竖向移动架连接，第一驱动装置与竖向移动架铰接；横向移动架在支架另一端，第二样品夹持装置通过第五角度调节杆和第六角度调节杆、第七角度调节杆和第八角度调节杆以及第三压力杆和第四压力杆与横向移动架连接，第二驱动装置与横向移动架连接；第一样品夹持装置的夹持位置与第二样品夹持装置的夹持位置对应设置固定样品。本发明专利技术提供的破裂面变角度剪切试验系统能够对岩体的天然张开破裂面进行剪切试验，获取岩体带有天然张开破裂面的力学性质。然张开破裂面的力学性质。然张开破裂面的力学性质。

【技术实现步骤摘要】
一种破裂面变角度剪切试验系统


[0001]本专利技术涉及岩石力学设备
，尤其涉及一种破裂面变角度剪切试验系统。

技术介绍

[0002]岩体是包含软弱结构面的各类岩石所组成的地质体，结构面是决定岩体力学性质的重要因素，受力后岩体易沿结构面发生剪切破坏，其破坏强度远远低于岩石本身的强度，从而对工程造成重大影响，如边坡失稳、坝基稳定性下降，因此对岩体带有天然张开破裂面的力学性质研究具有重大意义。
[0003]目前常规的研究方式是采用剪切试验机获得岩石试样破坏的应力
‑
应变数据，岩体破坏后形成的破裂面受主应力方向的影响与控制，有时并不沿着岩体带有的天然张开破裂面发生破坏，因此无法获知岩体天然张开破裂面的力学性质。
[0004]因此，如何提供一种破裂面变角度剪切试验系统，以对岩体的天然张开破裂面进行剪切试验，获取岩体带有天然张开破裂面的力学性质，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种破裂面变角度剪切试验系统，以对岩体的天然张开破裂面进行剪切试验，获取岩体带有天然张开破裂面的力学性质。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种破裂面变角度剪切试验系统，包括支架和设置在所述支架上的：
[0008]第一驱动装置、第二驱动装置、第一样品夹持装置、第二样品夹持装置、竖向移动架和横向移动架，
[0009]其中，
[0010]所述竖向移动架滑动的设置在所述支架的一端，
[0011]所述第一样品夹持装置的侧面上部铰接有第一角度调节杆和第二角度调节杆连接在所述竖向移动架的上部，所述第一样品夹持装置的侧面下部铰接有第三角度调节杆和第四角度调节杆连接在所述竖向移动架的下部，
[0012]所述第一样品夹持装置的侧面上部铰接有第一压力杆连接在所述竖向移动架的左侧，所述第一样品夹持装置的底面铰接有第二压力杆连接在所述竖向移动架的左侧；
[0013]所述第一驱动装置固定在所述支架上，所述第一驱动装置的驱动杆与所述竖向移动架铰接；
[0014]所述横向移动架滑动的设置在所述支架上且位于所述支架的另一端，
[0015]所述第二样品夹持装置的侧面上部铰接有第五角度调节杆和第六角度调节杆连接在所述横向移动架的上部，所述第二样品夹持装置的侧面下部铰接有第七角度调节杆和第八角度调节杆连接在所述横向移动架的下部，
[0016]所述第二样品夹持装置的侧面下部铰接有第三压力杆连接在所述横向移动架的
右侧，所述第二样品夹持装置的底面铰接有第四压力杆连接在所述横向移动架的右侧；
[0017]所述第二驱动装置固定在所述支架上，所述第二驱动装置的驱动杆与所述横向移动架连接；
[0018]所述第一样品夹持装置的夹持位置与所述第二样品夹持装置的夹持位置对应设置固定样品。
[0019]优选的，上述支架包括间隔设置的左竖梁和右竖梁，所述左竖梁和所述右竖梁之间连接有横梁，
[0020]所述竖向移动架与所述左竖梁通过减摩擦滑轨连接，
[0021]所述横向移动架滑动的设置在所述横梁上。
[0022]优选的，上述横梁包括上横梁和下横梁，
[0023]所述横向移动架的两端分别滑动的设置在所述上横梁以及所述下横梁上，
[0024]所述横向移动架和所述竖向移动架均位于所述左竖梁、所述上横梁、所述下横梁和所述右竖梁组成的矩形框架内。
[0025]优选的，上述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为伺服电机。
[0026]优选的，上述第一角度调节杆、所述第二角度调节杆、所述第三角度调节杆、所述第四角度调节杆、所述第五角度调节杆、所述第六角度调节杆、所述第七角度调节杆和所述第八角度调节杆均为螺纹杆。
[0027]优选的，上述的破裂面变角度剪切试验系统还包括用于驱动所述螺纹杆旋转的电动旋转驱动装置。
[0028]优选的，上述第一压力杆、所述第二压力杆、所述第三压力杆和所述第四压力杆均为螺纹杆。
[0029]优选的，上述的破裂面变角度剪切试验系统还包括用于驱动所述螺纹杆旋转的电动旋转驱动装置。
[0030]优选的，上述第一样品夹持装置和所述第二样品夹持装置的可调节角度为15
°‑
85
°
。
[0031]优选的，上述样品为圆柱形，其直径为50
‑
100mm，高度为100
‑
200mm。
[0032]本专利技术提供的破裂面变角度剪切试验系统，包括支架和设置在所述支架上的：
[0033]第一驱动装置、第二驱动装置、第一样品夹持装置、第二样品夹持装置、竖向移动架和横向移动架，
[0034]其中，
[0035]所述竖向移动架滑动的设置在所述支架的一端，
[0036]所述第一样品夹持装置的侧面上部铰接有第一角度调节杆和第二角度调节杆连接在所述竖向移动架的上部，所述第一样品夹持装置的侧面下部铰接有第三角度调节杆和第四角度调节杆连接在所述竖向移动架的下部，
[0037]所述第一样品夹持装置的侧面上部铰接有第一压力杆连接在所述竖向移动架的左侧，所述第一样品夹持装置的底面铰接有第二压力杆连接在所述竖向移动架的左侧；
[0038]所述第一驱动装置固定在所述支架上，所述第一驱动装置的驱动杆与所述竖向移动架铰接；
[0039]所述横向移动架滑动的设置在所述支架上且位于所述支架的另一端，
[0040]所述第二样品夹持装置的侧面上部铰接有第五角度调节杆和第六角度调节杆连接在所述横向移动架的上部，所述第二样品夹持装置的侧面下部铰接有第七角度调节杆和第八角度调节杆连接在所述横向移动架的下部，
[0041]所述第二样品夹持装置的侧面下部铰接有第三压力杆连接在所述横向移动架的右侧，所述第二样品夹持装置的底面铰接有第四压力杆连接在所述横向移动架的右侧；
[0042]所述第二驱动装置固定在所述支架上，所述第二驱动装置的驱动杆与所述横向移动架连接；
[0043]所述第一样品夹持装置的夹持位置与所述第二样品夹持装置的夹持位置对应设置固定样品。
[0044]本专利技术提供的破裂面变角度剪切试验系统，使用时，根据试验样品带有的天然张开破裂面的形状及角度，通过调节角度调节杆的位置进而调节第一样品夹持装置和第一样品夹持装置的角度，使其能够沿破裂面进行剪切试验，第一样品夹持装置的夹持位置与第二样品夹持装置的夹持位置对应设置固定样品，通过第一驱动装置驱动竖向移动架提供剪切应力，通过第二驱动装置驱动横向移动架提供法向压力，随着剪切试验的进行，试验样品沿着天然张开破裂面发生破坏，进而获取破裂面的内聚力和内摩擦角。
[0045]本专利技术提供的破裂面变角度剪切试验系统，对岩体天然张开破裂面进行剪切试验从而获得测量破裂面的力学特性，包括获得内聚力和内摩擦角，从而获取岩体带有天然张开破裂面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种破裂面变角度剪切试验系统，其特征在于，包括支架和设置在所述支架上的：第一驱动装置、第二驱动装置、第一样品夹持装置、第二样品夹持装置、竖向移动架和横向移动架，其中，所述竖向移动架滑动的设置在所述支架的一端，所述第一样品夹持装置的侧面上部铰接有第一角度调节杆和第二角度调节杆连接在所述竖向移动架的上部，所述第一样品夹持装置的侧面下部铰接有第三角度调节杆和第四角度调节杆连接在所述竖向移动架的下部，所述第一样品夹持装置的侧面上部铰接有第一压力杆连接在所述竖向移动架的左侧，所述第一样品夹持装置的底面铰接有第二压力杆连接在所述竖向移动架的左侧；所述第一驱动装置固定在所述支架上，所述第一驱动装置的驱动杆与所述竖向移动架铰接；所述横向移动架滑动的设置在所述支架上且位于所述支架的另一端，所述第二样品夹持装置的侧面上部铰接有第五角度调节杆和第六角度调节杆连接在所述横向移动架的上部，所述第二样品夹持装置的侧面下部铰接有第七角度调节杆和第八角度调节杆连接在所述横向移动架的下部，所述第二样品夹持装置的侧面下部铰接有第三压力杆连接在所述横向移动架的右侧，所述第二样品夹持装置的底面铰接有第四压力杆连接在所述横向移动架的右侧；所述第二驱动装置固定在所述支架上，所述第二驱动装置的驱动杆与所述横向移动架连接；所述第一样品夹持装置的夹持位置与所述第二样品夹持装置的夹持位置对应设置固定样品。2.根据权利要求1所述的破裂面变角度剪切试验系统，其特征在于，所述支架包括间隔设置的左竖梁和右竖梁，所述左竖梁和所述右竖梁之间连接有横梁，所述竖向移动架与所述左竖梁通过减摩擦滑轨连接，所述横向移动架滑动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李守定，郑博，马世伟，李晓，祁生文，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：