[发明专利]测定不同剪切面上抗剪强度特性的试验装置及试验方法

权利要求书

1.测定不同剪切面上抗剪强度特性的试验装置，其特征在于：所述的试验装置为直剪试验盒，该直剪试验盒主要由底座(A)、施力端下侧壁(B)、施力端上侧壁(C)、量力端下侧壁(D)、量力端上侧壁(E)、前侧壁(F)和后侧壁(G)组成，底座A具有底座前侧壁和底座后侧壁，施力端下侧壁(B)和量力端下侧壁(D)通过螺栓连接在底座(A)的底座前侧壁和底座后侧壁的左右两侧，并且连接后与底座前侧壁和底座后侧壁高度相同，这样，底座(A)、施力端下侧壁(B)和量力端下侧壁(D)连接后组成下盒；所述的底座前侧壁和底座后侧壁的上端面分别螺栓连接前侧壁(F)和后侧壁(G)，同时，所述的前侧壁(F)和后侧壁(G)的两侧端面分别通过螺栓与施力端上侧壁(C)和量力端上侧壁(E)的内表面连接，这样，所述的施力端上侧壁(C)、量力端上侧壁(E)、前侧壁(F)和后侧壁(G)就组成了直剪试验盒的上盒，所述的下盒与上盒组装后成为直剪试验盒。

2.根据权利要求1所述的测定不同剪切面上抗剪强度特性的试验装置，其特征在于：所述的施力端上侧壁(C)、量力端下侧壁(D)、量力端上侧壁(E)、前侧壁(F)和后侧壁(G)均为长方体条状结构，底座(A)为带有底座前侧壁和底座后侧壁的U型底板结构，施力端下侧壁(B)为L型长条状结构。

3.根据权利要求1所述的测定不同剪切面上抗剪强度特性的试验装置，其特征在于：所述的直剪试验盒组装后，量力端下侧壁(D)、量力端上侧壁(E)和底座(A)的外侧截面是对齐的，施力端下侧壁(B)上表面的宽度大于施力端上侧壁(C)的宽度，如图2所示，施力端上侧壁(C)和量力端上侧壁E的上表面高度大于前侧壁(F)和后侧壁(G)的上表面高度。

4.根据权利要求1所述的测定不同剪切面上抗剪强度特性的试验装置，其特征在于：试验时，量力端上侧壁(E)的外侧通过两个螺栓连接有量力构件(I)，施力端下侧壁(B)外侧与施力构件(J)通过螺栓相连。

5.测定不同剪切面上抗剪强度特性的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：根据所需的剪切面与沉积面的夹角ψ，组装直剪试验盒，将组装好的直剪试验盒倾斜放入外箱的两块横隔板(K)之间，并用长螺丝(L)固定；然后将颗粒材料撒入直剪试验盒内，直至直剪试验盒被颗粒材料覆盖；

第二步：将外箱逆时针旋转ψ角度，使直剪试验盒的底座(A)的底面水平；将直剪试验盒顶面超出前侧壁(F)和后侧壁(G)的颗粒材料刮掉，安装临时盖板，利用螺栓将临时盖板与前侧壁(F)和后侧壁(G)相连；

第三步：将第二步的外箱重新恢复到第一步的状态，然后顺时针旋转90°-ψ，使直剪试验盒的底座(A)竖直、量力端下侧壁(D)、量力端上侧壁(E)水平；

第四步：将直剪试验盒从外箱中取出，将高出开口侧壁的颗粒材料刮平，并用螺栓将施力端下侧壁(B)、施力端上侧壁(C)组装；

第五步：将直剪试验盒重新放回原位，使剪切盒的底面座(A)水平、临时盖板在顶面；

第六步：将临时盖板拆除，安装加载顶帽(H)；

第七步：将第六步制样完成的直剪盒放入常规直剪仪中，按常规直剪试验的操作进行直剪试验。

6.根据权利要求5所述的测定不同剪切面上抗剪强度特性的试验方法，其特征在于，第一步中直剪盒的组装是指：

若ψ＝0°/180°，即进行常规直剪试验，则按照权利要求1所述组装直剪盒；

若所需的ψ在0°～90°之间，则组装底座(A)、量力端下侧壁(D)、量力端上侧壁(E)和前侧壁(F)和后侧壁(G)，并使组装后的直剪试验盒在外箱中的倾斜角度为ψ；

若ψ在90°～180°之间，则组装底座(A)、施力端下侧壁(B)、施力端上侧壁(C)和前、后侧壁(F)和(G)，并使组装后的直剪试验盒的倾斜角度为180°-ψ。