[实用新型]一种用于土与结构物接触面低温抗拉与抗剪试验装置

说明书

本实用新型公开了一种用于土与结构物接触面低温抗拉与抗剪试验装置，包括试验台，试验台上设有试样本体，试样本体包括上下设置的结构物试块和冻土试样，冻土试样与结构物试块冻结相连，试样本体分别连接水平加载组件和竖直加载组件。本实用新型具有既可测量冻土样与结构物接触面抗拉强度，又可测量冻土样与结构物接触面抗剪强度，造价低，在较小的操作空间内即可完成抗拉强度及抗剪强度试验的特点。本实用新型适用于土木工程技术领域。

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，具体地说，涉及一种用于土与结构物接触面低温抗拉与抗剪试验装置。

背景技术

常温下土体抗拉试验及抗剪试验是研究土的抗拉强度及抗剪强度，而非土体与结构物的抗拉及抗剪强度。而冻土与结构物接触面上的力学特性非常复杂，其中抗拉和抗剪强度是冻土地区影响结构物基础冻拔与倾覆的主要原因，有待于进一步试验研究。目前，许多常规的土工实验装置，在低温环境下并不适用。

其中，土样层抗拉实验装置，在常温下就没有统一的精度控制要求，都是由其它实验装置改造而成，并且这些经改造的试验装置，若在低温环境中使用，常面临操作空间受限、造价高昂、精度难以控制等问题，极大地限制了试验的可操作范围；再者，抗拉强度和抗剪强度试验均是利用不同的试验设备来实现的，试验设备资金投入大，占用空间大，操作繁琐。因此，亟待研发一种适用于低温环境下土与结构物抗拉与抗剪强度一体的试验装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于土与结构物接触面低温抗拉与抗剪试验装置，既可测量冻土样与结构物接触面抗拉强度，又可以测量冻土样与结构物接触面抗剪强度，且造价低，在较小的操作空间内即可完成抗拉强度及抗剪强度试验。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于土与结构物接触面低温抗拉与抗剪试验装置，包括固定设置于低温试验箱内试验台，于所述试验台上固定有试样本体，所述试样本体包括位于上部的结构物试块和位于下部的冻土试样，且冻土试样与结构物试块相互贴合的表面冻结相连，所述试样本体分别连接有水平加载组件和竖直加载组件。

进一步的，所述水平加载组件包括与结构物试块直接或间接连接的第一钢丝绳，所述第一钢丝绳由其与结构物试块连接的一端依次穿过第一定滑轮和第三定滑轮，且第一钢丝绳的另一端连接有拉力源，第一钢丝绳与结构物试块连接端至第一定滑轮之间的部分处于水平状态。

进一步的，所述结构物试块与位移传感器相连，所述冻土试样的下方设有激光式位移传感器，所述第一钢丝绳上设有与数据采集仪相连的拉力传感器。

进一步的，所述竖直加载组件包括与冻土试样的底部连接的第二钢丝绳，所述第二钢丝绳依次穿经第二定滑轮和第三定滑轮，并与拉力源连接，第二钢丝绳与冻土试样连接端至第二定滑轮之间的部分处于竖直状态，所述结构物试块的上端与低温试验箱的顶部连接。

进一步的，所述拉力源包括设置于低温试验箱内的应变控制式直剪仪。

进一步的，于所述结构物试块的上端固连有垫块，所述垫块经竖置的传力杆与低温试验箱顶部固连，于传力杆上设有压力传感器。

进一步的，于所述试验台上滑动连接有高度可调节的固定机构，所述固定机构紧固于结构物试块上，且所述水平加载组件与固定机构连接。

进一步的，所述固定机构包括两个开口相对的半抱箍，两半抱箍的对接端通过连接件相连，同时两半抱箍夹紧固定结构物试块，半抱箍设置于升降杆的顶部，所述升降杆的下端通过滑块与导轨滑动配合，所述滑块通过紧固螺钉与导轨锁止。

进一步的，所述半抱箍为半圆状结构，所述结构物试块为圆柱体。

进一步的，所述试样台具有伸缩式的支腿，所述支腿上设有用于调节高度的调节螺栓，所述试样台的中部设有用于安装垂直加载组件的通孔，所述试样台上设有与用于安装冻土试样的试样盒配合的限位槽。