[实用新型]一种在直剪试验中分散应力分布的十字板

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种十字板，尤其涉及一种在直剪试验中分散应力分布的十字板，属于土木工程试验仪器器材领域。

背景技术：

直剪试验是测定土抗剪强度的一种常用的、古老的、又最简单的得方法，现已得到广泛应用，直剪试验的主要仪器为直剪仪。直剪试验的原理是根据库伦定律，将同一种土制备成几个图样，分别在不同的法向压力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得其剪坏时剪应力，即为抗剪强度τ，然后根据剪切定律确定土的抗剪强度指标φ和c。直剪仪虽然构造简单、操作方便，但是剪切面上的剪应力分布不均匀，土样剪切破坏时先从边缘开始，在边缘发生应力集中现象，却仍然按照应力均布计算，这对实际测得的剪应力有很大的误差。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是为了使剪切面上的剪应力尽可能均匀分布，防止土样剪切破坏时先从边缘开始，导致在边缘发生应力集中现象，本实用新型提供一种在直剪试验中分散应力分布的十字板。

本实用新型解决的技术问题所采用的技术方案是：直剪试验中分散应力分布的十字板主要由上十字板和下十字板组成，上十字板和下十字板均由两块相同的一侧宽另一侧锋利的钢板焊接而成，且上十字板和下十字板的外接圆直径相同，其具体放置位置是原状土试样的上下两端，并用力挤压，使上十字板和下十字板完全淹没于原状土试样的上下两端面。在原状土试样的上下两端是透水石，透水石、原状土试样、上十字板、下十字板被上剪切盒和下剪切盒固定，上部用加压活塞压住。用环刀取原状土试样，把多出来的土刮去后，用上十字板和下十字板分别在上下两端挤压，使上十字板和下十字板完全淹没于原状土试样的上下两端面，再将原状土试样小心地推出。将上剪切盒和下剪切盒固定好后，依次放入等直径的透水石、滤纸、原状土试样、滤纸、透水石以及加压活塞，加压活塞用于施加不同的法向压力。最后通过对下剪切盒施加水平推力，土样中的上下十字板受到上下剪切盒的作用力产生错位分离，这时土样在上剪切盒和下剪切盒的水平接触面上产生剪切变形，记录此时测力计和位移计的读数。

本十字板对土体内部剪切面上的剪切起到一定作用。当边缘出现剪应力的同时，上下十字板中间部分的土随着十字板的带动也出现剪应力，这就使图样剪切破坏时不仅仅从边缘开始，不会在边缘发生应力集中现象。

附图说明：

图1为本实用新型中十字板的位置图。

图2为上十字板的立体图。

图3为下十字板的立体图。

图4为上十字板的俯视图。

图5为下十字板的俯视图。

图中标号说明:1-上十字板，2-下十字板，3-透水石，4-上剪切盒，5-下剪切盒，6-加压活塞，7-测力计和位移计，8-原状土试样。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例：

先用环刀取原状土试样，此时原状土试样在环刀内，把多出来的土刮去后，用上十字板和下十字板分别在上下两端挤压，使上十字板和下十字板完全淹没于原状土试样的上下两端面，再将原状土试样小心地推出。将上剪切盒和下剪切盒固定好后，依次放入等直径的透水石、滤纸、原状土试样、滤纸、透水石以及加压活塞，加压活塞用于施加不同的法向压力。最后通过对下剪切盒施加水平推力，上十字板和下十字板受到上剪切盒和下剪切盒的作用力产生错位分离，这时原状土试样在上剪切盒和下剪切盒的水平接触面上产生剪切变形，记录此时测力计和位移计的读数。

该十字板有效减弱了剪切面上的剪应力分布不均匀，保证了土样剪切破坏不只是从边缘开始，而从边缘发生应力集中现象。同时上下十字板并未在土体中形成连接体，也不会影响剪切面的减小。