[发明专利]锚固界面应力测试装置及其测试方法

权利要求书

1.一种锚固界面应力测试装置，其特征在于，它由加载系统和加载装置所组成；其中：

所述的加载系统是双向加载液压试验系统，由一个侧向加载油缸，底向加载油缸和液压泵站组成；

所述的加载装置包括一个加载框架和安装在加载框架内的用于夹持锚杆测力试件的夹持柱筒；所述的加载框架具有底框和两侧边框；所述夹持柱筒由对称的两半部分合在一起构成，夹持柱筒为外方内圆的柱筒，其内径与锚杆测力试件的外径相匹配，夹持柱筒内壁加工有螺纹状粗糙面；加载框架的一侧边框内面设有凸台，加载系统的侧向加载油缸设在另一侧边框内，且与凸台处于相对的位置，侧向加载油缸的活塞端设有侧向压力传感器；加载框架的底框上设有底向加载油缸，底向加载油缸的活塞端设有底向压力传感器和推力垫板；推力垫板的中心设有中心孔；所述的夹持柱筒置于凸台、侧向压力传感器和推力垫板三者之间。

2.如权利要求1所述的锚固界面应力测试装置，其特征在于，在夹持柱筒两侧分别设有调整垫板。

3.如权利要求1所述的锚固界面应力测试装置，其特征在于，在压力传感器和推力垫板之间设有调整垫板。

4.一种利用权利要求1-3任一所述的装置进行锚固界面应力测试的方法，其特征在于，步骤如下：

第一步：制作测力锚杆试件，在锚杆两侧纵向开设对称的凹槽，将若干应变片等间距的粘结到锚杆凹槽内，应变片上连接上导线；在混凝土柱或岩柱试件上钻锚杆孔，将制作好的测力锚杆装入锚杆孔内，孔壁中灌入粘结剂，在室内环境中养护6小时，使测力锚杆与混凝土柱或岩柱试件凝固成整体；

第二步，将锚杆测力试件置于夹持柱筒中，并以锚杆外露端朝上的方向，将夹持柱筒安装在测试装置的加载框架内，并用垫板调整好高度和轴线位置；将应变片导线通过数据传输线与静态电阻应变仪相连；启动侧向加载油缸，在侧向上顶紧试验锚固体，并施加到预定的锚固体围压值；

第三步，启动底向加载油缸，活塞在底部给锚杆测力试件施加推力，在静态电阻应变仪上记录出锚杆不同部位上的应变值，然后换算出各点的轴力；

换算公式如下：

N_i＝Eε_iA

式中：N_i-第i点应变片处的轴力；E-锚杆弹性模量；ε_i-第i点应变值；A-锚杆截面积；

再用锚杆上相邻测点轴力相减，得到锚固界面剪应力的分布情况，

τi,i+1=Ni-Ni+1πdΔx]]>

式中：τ_i，i+1-锚杆界面第i和第i+1点之间的平均剪应力；d-锚杆直径；Δx-应变片之间的间距。