[实用新型]一种用于中心直裂纹半圆盘三点弯曲实验的试样支座

说明书

技术领域

本实用新型属于岩石力学实验设备技术领域，具体涉及一种用于中心直裂纹半圆盘三点弯曲实验的试样支座。

背景技术

岩石断裂力学在地下工程领域有广泛的应用，有关岩石断裂的一个重要力学参数就是岩石的断裂韧度，断裂韧度表征材料抵抗裂纹扩展的能力，是材料评价和结构强度设计的重要依据之一。而越来越多的实验和工程实践表明，类似岩石和混凝土等准脆性材料存在明显的尺寸效应。在地下工程中，由于研究的实际结构均比较大（如边坡、硐室、采场顶板等结构），现场原位实验很难进行，实验室内的小尺寸试件对真实大结构的指导意义及实用性如何，已成为地下工程工作者所面临的重要问题之一，因此有必要进行岩石断裂韧度尺寸效应的研究。

2014年，ISRM 推荐了一种含有中心直裂纹的三点弯曲半圆盘（SCB——semi-circular bend）试件。而中心直裂纹半圆盘试件的人工预制裂缝为直裂缝，便于加工，结构相对简单，一经提出在断裂韧度测试中得到了推广，并且中心直裂纹半圆盘易在尺寸上按比例放大，也是研究断裂韧度尺寸效应的良好试件。但在RMT-150伺服实验机上做实验时，由于尺寸效应中中心直裂纹半圆盘直径小于等于50mm的试件的支撑距离较短即小于等于30mm（根据国际岩石力学的建议：支撑距离为0.6倍的中心直裂纹半圆盘的直径），导致RMT-150伺服实验机的竖直方向的位移探针（探针主体直径14mm长度120mm，端部探头针长度10mm，直径3mm）无法在夹具（夹具的宽度大于30mm）的协助下固定于中心直裂纹半圆盘正下方支撑距离中间，亟需一种对于直径小于50mm的中心直裂纹半圆盘试件，在其支撑距离较短的情况下，也能将RMT-150伺服实验机的竖直方向的位移探针稳定在中心直裂纹半圆盘正下方支撑距离中间，从而监测试件竖直方向的位移，完成实验。

实用新型内容

本实用新型要解决的是现有直径小于50mm的中心直裂纹半圆盘试件由于支撑距离短，导致RMT-150伺服实验机的竖直方向的位移探针无法在夹具的协助下固定于中心直裂纹半圆盘正下方支撑距离中间，影响实验效果等技术问题，从而提供一种对于直径小于50mm的中心直裂纹半圆盘试件，在其支撑距离较短的情况下，也能将RMT-150伺服实验机的竖直方向的位移探针稳定在中心直裂纹半圆盘正下方支撑距离中间，从而监测中心直裂纹半圆盘试件竖直方向的位移，完成用直径小于50mm的中心直裂纹半圆盘试件测试岩石断裂韧度的实验的用于中心直裂纹半圆盘三点弯曲实验的试样支座。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于中心直裂纹半圆盘三点弯曲实验的试样支座，包括支撑板、左支腿、右支腿、探针固定块和探针固定组件，支撑板水平设置在左支腿和右支腿的上端，探针固定块通过探针固定组件安装在支撑板的下方，且探针固定块上的探针孔Ⅱ与支撑板上的探针孔Ⅰ平行对应；探针固定组件安装在右支腿上。左支腿和右支腿的上下端面均为水平面，确保支撑板安装在左支腿和右支腿上端时支撑板的上下端面始终水平。

所述支撑板的中部垂直设置有探针孔Ⅰ，支撑板的上端面位于探针孔Ⅰ的两侧对称设置有若干相互平行的垫条槽；垫条槽的轴线与探针孔Ⅰ的轴线垂直。垫条槽用于放置垫条，在支撑板上从内到外每两个对称槽之间的距离分别为18mm、30mm、45mm、60mm、90mm，其中18mm、和30mm是用于实现直径小于50mm的中心直裂纹半圆盘试件在RMT-150的实验机上做实验。

在支撑板与左支腿相对应的位置对称设置有连接丝孔Ⅰ，连接丝孔Ⅰ与探针孔Ⅰ相平行；且连接丝孔Ⅰ与左支腿上端的连接丝孔Ⅱ对应，连接螺栓穿过连接丝孔Ⅰ和连接丝孔Ⅱ将支撑板的一端固定在左支腿上端；在支撑板与右支腿相对应的位置对称设置有连接丝孔Ⅲ，连接丝孔Ⅰ与探针孔Ⅰ相平行；且连接丝孔Ⅲ与右支腿上端的连接丝孔Ⅳ对应；连接螺栓穿过连接丝孔Ⅲ和连接丝孔Ⅳ将支撑板的另一端固定在右支腿上端。

所述右支腿的上部设置有固定螺栓孔，固定螺栓孔与右支腿上端的连接丝孔Ⅳ相垂直，并与探针固定块上的固定丝孔平行对应。

所述探针固定块上设置有贯通的探针孔Ⅱ，在探针固定块的右端面设置有固定丝孔，固定丝孔与探针孔Ⅱ相垂直，并与探针固定组件的固定螺栓相配合；在探针固定块的前端面设置有紧固丝孔，紧固丝孔与探针孔Ⅱ垂直相通并与紧固螺钉相配合。

所述探针固定组件包括固定螺栓，固定螺栓穿过右支腿上的固定螺栓孔与探针固定块上的固定丝孔配合，将探针固定块固定在支撑板下方。