[发明专利]一种多角度测定土体抗拉特性的试验仪器及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及土体试验技术领域，具体涉及一种多角度测定土体抗拉特性的试验仪器及试验方法。

背景技术

目前对于土体抗拉强度的测定技术尚不完善且存在缺陷，并且几乎所有抗拉强度测定的方法和仪器都是将土体试样水平放置后进行拉伸直至破坏。公知的测定土体抗拉特性的试验和仪器均使土体试样保持水平状态的情况下进行拉伸，难以真实评价土体在与水平面存在夹角情况下的强度情况。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种全面的考虑了土体在不同体位情况下的抗拉强度特性，通过测定不同体位下的土体抗拉强度值，从而更加真实的反应土体的抗拉强度特性的多角度测定土体抗拉特性的试验仪器及试验方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：

一种多角度测定土体抗拉特性的试验仪器，包括支座平台，支座平台上固定设置有立杆，立杆沿竖直向设置，立杆上固定设置有旋转支架，旋转支架呈环形，且沿竖直面设置，旋转支架上设置有能够在竖直面内固定土样的固定夹，固定夹能够绕立杆在竖直面内转动，试验时固定夹能够固定在旋转支架上。

所述的旋转支架上沿径向设置有第一支撑杆，第一支撑杆能够绕立杆在竖直面内转动，所述的固定夹设置在第一支撑杆上。

所述的立杆的顶端设置有转轴，转轴与第一支撑杆连接，能够使第一支撑杆绕转轴转动。

所述的第一支撑杆上设置有轨道，轨道方向沿旋转支架径向设置，第一支撑杆上设置有机动土样固定夹和移动土样固定夹，所述的机动土样固定夹和移动土样固定夹能够在轨道上移动并固定土样的两端；在试验时机动土样固定夹能够固定在轨道上，移动土样固定夹能够随土样的变形在轨道上移动。

所述的第一支撑杆和机动土样固定夹在试验时均通过固定螺栓固定。

所述的移动土样固定夹上连接有拉力计。

所述的拉力计为电子拉力计，并且能够通过计算机输出拉伸数据。

所述的旋转支架上沿径向方向上设置有第二支撑杆，第二支撑杆的中心与立杆固定连接。

所述的旋转支架上设置有能够测量土样转动角度的刻度。

一种多角度测定土体抗拉特性的试验方法，包括首先制作长方体或圆柱体形的土体试样；然后通过固定夹将土体试样固定在竖直面内，调整土体试样与水平面间的夹角，模拟土体处于不同体位的情况；对土体试样进行拉伸直至拉断，并在拉伸的同时记录拉伸数据，通过改变土体试样与水平面间的夹角从而得出若干组拉伸数据，从而完成了对土体抗拉特性的评价。

与现有技术相比，本发明的试验仪器通过将土样固定在竖直面内设置的旋转支架上，土样通过固定夹固定，固定夹能够绕立杆转动，能够调整土样与水平面间的夹角，固定夹固定好土样后，对土样实施拉伸试验并记录拉伸数据，根据实际情况模拟了土体在不同体位下的情况，实现了对土样多角度的抗拉强度特性的测定，全面的评判了土体的抗拉强度特性。本发明的试验仪器通过多角度测定土体的抗拉强度，从而进行更全面、更真实的土体抗拉强度特性的评价，对实际工程具有更大的指导意义。

进一步，通过第一支撑杆安装固定夹，给整个装置在试验时提供足够的刚性，保证整个装置的强度，第一支撑杆与立杆连接且能够绕立杆在竖直面内转动，从而通过固定夹带动土样转动，调整土样与水平面的夹角，便于操作易于实现。

更进一步，立杆的顶端设置转轴，通过转轴实现第一支撑杆的转动。

更进一步，第一支撑杆上设轨道，固定夹设为两个，分别为机动土样固定夹和移动土样固定夹，两个固定夹均能够在轨道上移动，能够根据土样的长度进行调节，土样固定在两个固定夹之间，试验时固定机动土样固定夹，带动移动土样固定夹沿着轨道移动，实现对土样的拉伸。

更进一步，在试验时利用固定螺栓固定第一支撑杆和机动土样固定夹，能够固定的更加牢靠，同时保证整个装置的强度。

更进一步，移动土样固定夹上连接拉力计，在对土样拉伸的过程中实施的显示拉力，并通过计算机显示拉伸数据，形成拉伸曲线，实现对土样的拉伸强度的评价。

更进一步，旋转支架上设第二支撑杆，第二支撑杆与立杆固连，进一步提高整个装置的稳固性，保证试验时的稳定性。

更进一步，调整土样与水平面的夹角时，通过旋转支架上的刻度，能够测量土样与水平面的夹角，便于观察记录。