[实用新型]地应力效应下活动断裂带错动位移分布模型试验装置

权利要求书

1.一种地应力效应下活动断裂带错动位移分布模型试验装置，包括液压缸(1)、空心千斤顶(2)、顶盖(12)、底座(4)、限位筒(13)、加载压头(3)、承载压头(5)、上部垫块(8)、下部垫块(9)、直线导轨(6)和外套筒(16)，其特征在于：顶盖(12)和底座(4)之间为试样室(19)，试样室(19)由上方的空心千斤顶(2)和顶盖(12)、侧面环绕的液压缸(1)和底部的底座(4)构成；

空心千斤顶(2)固定在顶盖(12)顶部，顶盖(12)固定在液压缸(1)上缘，底座(4)固定在液压缸(1)下缘；在顶盖(12)的下表面固定有限位筒(13)；底座(4)的上表面沿直径安装有直线导轨(6)；

空心千斤顶(2)的加载活塞(17)穿过顶盖(12)的中心孔伸入限位筒(13)内；在限位筒(13)内、加载活塞(17)下方为加载压头(3)；加载压头(3)和承载压头(5)分别外套在外套筒(16)的上部和下部；外套筒(16)中从上至下依次包裹有上部垫块(8)、上试件(14)、岩土试样(7)、下试件(15)和下部垫块(9)；承载压头(5)的底部安装在直线导轨(6)上；

底座(4)上还设置有连通试样室(19)的进液口(10)和排液口(11)；进、排液口(10、11)均连接液压油机。

2.根据权利要求1所述的地应力效应下活动断裂带错动位移分布模型试验装置，其特征在于：所述的加载压头(3)设置在限位筒(13)中；加载压头(3)为一端开口的圆柱桶形，开口端的侧面为加载压头侧壁(3.2)，另一端为加载压头顶部(3.1)；在加载压头顶部(3.1)的上方设置轴向加载装置；

加载压头侧壁(3.2)内部、加载压头顶部(3.1)的下方设置有外套筒(16)；

在加载压头侧壁(3.2)上还设置有多个加载压头穿孔(3.3)。

3.根据权利要求1所述的地应力效应下活动断裂带错动位移分布模型试验装置，其特征在于：所述的液压缸(1)、空心千斤顶(2)、限位筒(13)、加载压头(3)、承载压头(5)均为圆筒形；上部垫块(8)、下部垫块(9)均为圆柱形；液压缸(1)、空心千斤顶(2)、限位筒(13)、加、承载压头(4、5)以及上、下部垫块(8、9)的中心轴线重合。

4.根据权利要求2所述的地应力效应下活动断裂带错动位移分布模型试验装置，其特征在于：岩土试样(7)整体为斜截圆柱体形，顶部和底部的椭圆的长轴与水平面夹角均为α，α在30°～45°之间；上试件(14)是底部为斜截圆柱体的圆柱体，其底面为被与水平面夹α角的平面切得长轴和水平面夹角α的椭圆形；下试件(15)是顶部为斜截圆柱体的圆柱体，其顶面为被与水平面夹α角的平面切得长轴和水平面夹角α的椭圆形；岩土试样(7)、上试件(14)的底面和下试件(15)的顶面的各个椭圆形斜面尺寸相同，且各个椭圆形斜面的长轴与底座(4)的直线导轨(6)的轴线位于同一铅垂面内。

5.根据权利要求2所述的地应力效应下活动断裂带错动位移分布模型试验装置，其特征在于：加载压头(3)是底部为斜截圆柱体的圆柱体，其底面为被与水平面夹β角的平面切得长轴和水平面夹角β的椭圆环；加载压头(3)和承载压头(5)的直径相同，承载压头(5)是顶部为斜截圆柱体的圆柱体，其顶面为被与水平面夹β角的平面切得长轴和水平面夹角β的椭圆环；β在30°～45°之间；每个椭圆环的长轴与直线导轨(6)的中轴线位于同一铅垂面内。

6.根据权利要求5所述的地应力效应下活动断裂带错动位移分布模型试验装置，其特征在于：加载活塞(17)、加载压头(3)、上部垫块(8)沿中轴线位置设置有直径相同的预留孔(18)，预留孔(18)直径为上试件(14)直径的1/3～1/5。

7.根据权利要求5所述的地应力效应下活动断裂带错动位移分布模型试验装置，其特征在于：上试件(14)和下试件(15)的圆柱体的直径均为0.5m、上试件(14)和下试件(15)的圆柱体最高高度在0.3～0.5m之间；岩土试样(7)为斜截圆柱体，相应的两个椭圆面之间的距离为0.3～0.5m之间。

8.根据权利要求6所述的地应力效应下活动断裂带错动位移分布模型试验装置，其特征在于：所述外套筒(16)为弹性材质制成。

9.根据权利要求7所述的地应力效应下活动断裂带错动位移分布模型试验装置，其特征在于：上下试件(14)和下试件(15)使用同样的材料制作，且上、下试件(14、15)比岩土试样(7)的硬度大。