[实用新型]结构面抗剪强度尺寸效应阵列式加载试验机

权利要求书

1.一种结构面抗剪强度尺寸效应阵列式加载试验机，其特征在于：包括框架、水平向加载机构、水平向支撑测力机构、垂向加载机构和用于放置多尺度岩石结构面试样的试样安装升降台，所述水平向加载机构、水平向支撑测力机构和试样安装升降台安装在框架底部的平台上，所述水平向加载机构和水平向支撑测力机构分别位于试样安装升降台的两侧，所述多尺度岩石结构面试样以裂隙为界分为上部和下部，所述水平向加载机构加载位于多尺度岩石结构面试样的上部，所述水平向支撑测力机构支撑多尺度岩石结构面试样的下部；所述垂向加载机构位于多尺度岩石结构面试样上方，所述垂向加载机构可上下移动地安装在框架上；

所述水平向加载机构包括至少两个切向作动器，所述垂向加载机构包括至少两个垂向作动器组成的垂向作动器组。

2.如权利要求1所述的结构面抗剪强度尺寸效应阵列式加载试验机，其特征在于：所述水平向支撑测力机构包括至少两个测力传感器，所述至少两个测力传感器上下布置。

3.如权利要求1或2所述的结构面抗剪强度尺寸效应阵列式加载试验机，其特征在于：所述的垂向加载机构包括活动横梁、垂向作动器、链轮传动机构、电机、垂向测力传感器、活动关节、加载板和导轨块，所述活动横梁两侧设有蜗轮，所述蜗轮外圈可转动地套装在活动横梁的安装孔内，所述框架的四根立柱穿过蜗轮并与所述蜗轮内圈之间螺纹配合，所述链轮传动机构分别与电机和蜗杆的轴端连接，所述蜗杆与蜗轮啮合，所述电机转动带动蜗轮转动使得活动横梁沿着立柱上下移动，所述活动横梁设置由2n+1个对中分布的作动器组成的作动器组，n为自然数，每个垂向作动器的活塞杆上安装有垂向测力传感器，所述垂向测力传感器另一端与活动关节连接，所述活动关节与加载板连接，所述加载板底部安装有一组导轨块。

4.如权利要求3所述的结构面抗剪强度尺寸效应阵列式加载试验机，其特征在于：所述的垂向加载机构中，所述2n+1个垂向作动器呈一字型或“X”型分布。

5.如权利要求2所述的结构面抗剪强度尺寸效应阵列式加载试验机，其特征在于：所述的水平向支撑测力机构包括水平向第二测力传感器、水平向支撑头、导向杆、第一导向座、第一测力传感器、第二导向座、卡环、支撑液压缸、安装架、导向杆、直线轴承、千斤顶和底座，所述安装架高度上分为三层，所述安装架的底层两侧用直线轴承安装四根导向杆，四根导向杆的底部安装底座上，中间安装千斤顶，所述千斤顶的动作端与所述安装架的底部连接；

所述安装架的中间层安装有第一测力传感器；

所述安装架的顶层上安装有支撑液压缸，活塞杆与平向支撑头固定，平向支撑头在支撑液压缸推动下可作为试验后上部试样的复位，同时平向支撑头前端安装连杆以用于安装第二测力传感器。

6.如权利要求5所述的结构面抗剪强度尺寸效应阵列式加载试验机，其特征在于：所述平向支撑头两侧安装导向杆，导向杆穿过固定在安装架上的第一导向座和第二导向座，所述导向杆尾端设置多组轴肩，移动到一定位置后用两个卡环套在第二导向座两侧用于对导向杆的限位。

7.如权利要求1或2所述的结构面抗剪强度尺寸效应阵列式加载试验机，其特征在于：所述框架包括固定横梁、立柱和平台，所述框架采用四立柱机构，所述平台和固定横梁两侧安装四根立柱，所述固定横梁位于立柱上方，平台位于立柱下方，立柱上半部分为梯形螺纹。

8.如权利要求1或2所述的结构面抗剪强度尺寸效应阵列式加载试验机，其特征在于：所述的试样安装升降台包括试样限位座、试样加载板、L型板、试样安装板、切向导轨、小车、二级伸缩油缸、升降液压缸、试样输送架和支撑杆，试样上下两部分分别对角型安装L型板，所述试样安装在试样安装板上并用试样限位座限位，所述小车上安装切向导轨，切向导轨上试样安装板；所述框架的平台一侧安装有试样输送架，二级伸缩油缸安装在平台内部，二级伸缩油缸活塞杆上安装有支撑头，支撑头上安装有支撑杆；所述小车安装有固定在小型短程液压缸上的4个车轮，所述车轮沿着试样输送架两侧的限位槽上移动，所述支撑杆与小车连接，升降液压缸的动作端位于小车及试样安装板的下方。