一种岩体拉伸、压缩、剪切及扭转一体试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110542610A(43)申请公布日2019.12.06(21)申请号201910811519.0G01N3/02(2006.01)(22)申请日2019.08.30(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人王智德马祖遥夏元友祝文化周雄曹承品(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人李明娅(51)Int.Cl.G01N3/10(2006.01)G01N3/12(2006.01)G01N3/26(2006.01)G01N3/24(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称一种岩体拉伸、压缩、剪切及扭转一体试验装置(57)摘要本发明提供一种岩体拉伸、压缩、剪切及扭转一体试验装置，包括装置底座、三组加载系统和若干加载端头，所述加载系统包括横向加载系统、纵向加载系统和竖向加载系统，所述横向加载系统，包括两个横向荷载支承结构、两个荷载传感器、横向荷载传力结构和两个液压千斤顶；所述纵向加载系统，包括两个纵向荷载支承结构、两个荷载传感器、纵向荷载传力结构和两个液压千斤顶；所述竖向加载系统，包括上荷载支承梁、四根拉杆、两个荷载传感器和竖向荷载传力结构；所述加载系统与加载端头之间通过梯形预制接口连接。本发明装置可对岩体进行压缩试验、拉伸试验、拉压组合试验等，可准确测量岩体复杂应力作用下的强度以及应力应变关系。CN110542610ACN110542610A权利要求书1/2页1.一种岩体拉伸、压缩、剪切及扭转一体试验装置，包括装置底座、三组加载系统和若干加载端头，其特征在于：所述加载系统包括横向加载系统、纵向加载系统和竖向加载系统，所述横向加载系统，包括两个横向荷载支承结构、两个荷载传感器、横向荷载传力结构和两个液压千斤顶，两个横向荷载支承结构由一对横向扶壁式荷载支承梁、滑板和支承板组成；所述纵向加载系统，包括两个纵向荷载支承结构、两个荷载传感器、纵向荷载传力结构和两个液压千斤顶，两个荷载支承结构由一对纵向扶壁式荷载支承梁、滑板和支承板组成；所述横向扶壁式荷载支承梁和纵向扶壁式荷载支承梁的中心线相互垂直；所述竖向加载系统，包括上荷载支承梁、四根拉杆、两个荷载传感器和竖向荷载传力结构，四根拉杆与两组水平向荷载支承结构中心线正交、垂直安装；竖向荷载传力结构由高度调整杆、扭转油缸和钢圆柱组成；所述加载系统与加载端头之间通过梯形预制接口连接。2.如权利要求1所述的一种岩体拉伸、压缩、剪切及扭转一体试验装置，其特征在于：所述加载端头包括拉伸加载端头、压力加载端头和扭转加载端头，所述拉伸加载端头，端头前端为拉力爪，后端接短钢圆柱；所述压力加载端头，端头前端为方形钢板，后端接短钢圆柱；所述扭转加载端头，端头前端为方形钢板四周连接高度50mm的钢板，成方形凹槽状，用于固定试件，后端接短钢圆柱；所述加载端头与三组加载系统通过梯形预制接口连接，短钢圆柱设有梯形凸出预制接口；短钢圆柱前端与加载端头整体制作或者采用焊接连接。3.如权利要求1所述的一种岩体拉伸、压缩、剪切及扭转一体试验装置，其特征在于：所述一对横向扶壁式荷载支承梁和一对纵向扶壁式荷载支承梁均相向布置；扶壁式荷载支承梁均置于滑板上；滑板两侧的侧板上分别安装有两个六角螺栓，调节扶壁式荷载支承梁的水平位置；所述滑板长边方向上两侧分别安装两个六角螺栓，限制扶壁式荷载支承梁的前后位置，防止前后滑动；所述支承板通过支承螺栓固定在底座上，支承板上有两条平行的由外而内朝向高度调整杆的滑槽；所述两滑槽关于扶壁式荷载支承梁纵向中心线对称；滑槽占支承板的2/3左右，滑槽末端靠近高度调整杆设置；滑槽内置若干个能够沿槽自由移动的钢球；所述钢球摆放的数量按紧密布置占槽长的2/3；所述滑板可通过钢球沿支承板滑槽移动，可使同一方向的荷载传力结构自动对中。4.如权利要求1所述的一种岩体拉伸、压缩、剪切及扭转一体试验装置，其特征在于：所述横向扶壁式荷载支承梁和纵向扶壁式荷载支承梁的扶壁是两块肋板；肋板上端与扶壁式荷载支承梁焊接；两块肋板关于扶壁式荷载支承梁纵向中心线对称；肋板下端通过螺栓与支承板连接；两块肋板的垂直投影分别与两侧滑槽距离相同，该距离为两滑槽距离的1/3；所述支承板上滑槽中间位置，沿滑槽方向按三等分等间距设置螺栓孔；所述横向扶壁式荷载支承梁和纵向扶壁式荷载支承梁内侧均开两条竖向设置的条形孔；条形孔长度为扶壁式荷载支承梁高度的1/3；条形孔关于荷载支承梁的中心线对称，螺栓通过条形孔将油缸与扶壁式荷载支承梁固定。5.如权利要求1所述的一种岩体拉伸、压缩、剪切及扭转一体试验装置，其特征在于：所述横向荷载传力结构和纵向荷载传力结构均包括油缸和钢圆柱；所述