[发明专利]大型多功能土工合成材料界面动力直剪仪

摘要

本发明属岩土工程技术领域，具体涉及一种大型多功能土工合成材料界面动力直剪仪。由底座、前后固定支架、横纵向悬挂梁、悬挂杆、激振器（油缸、支座、传力杆、卡口）、竖向压力器、顶板、支撑柱、加载板、侧限框、测试土样和土工合成材料、抽出板、钢滚条组、水平底座、伺服系统、油压系统、电脑控制系统组成。前后固定支架与悬挂梁固定激振器，顶板、支撑柱和水平底座构成框架并固定竖向压力器和加载板，其余部件构成剪切盒。通过电脑控制系统、油压系统控制激振器和抽出板振动，通过伺服系统监测应力应变指标。本发明可测定任意振动波形作用下土工合成材料界面的动力剪切特性，该仪器还能通过更换部件测试多种界面，实现其他试验目的。

主权项

一种大型多功能土工合成材料界面动力直剪仪，由仪器底座(1)、激振系统、动力激振输入系统、正压力施加系统和压力盒系统组成，其特征在于：仪器底座(1)作为整个多功能试验平台的底部固定系统，激振系统、动力激振输入系统、正压力施加系统和压力盒系统均位于仪器底座(1)上方；激振系统由激振器后固定支架(2)、激振器前固定支架(3)、纵向悬挂梁(4)、横向悬挂梁(5)、激振器悬挂固定杆(6)、激振器固定支座(7)、动力激振器油缸(8)、激振器传力杆(9)和连接卡口装置(10)组成，激振器后固定支架(2)、激振器前固定支架(3)为预制的钢制焊接构建，通过高强螺栓固定于仪器底座(1)上；两根纵向悬挂梁(4)和两根横向悬挂梁(5)焊接构成上部悬挂梁部件，纵向悬挂梁(4)两端通过螺栓与激振器前固定支架(2)和激振器后固定支架(3)连接固定在一起；激振器悬挂固定杆(6)穿过横向悬挂梁(5)中部且用螺栓固定，通过调节螺栓可以实现激振器悬挂固定杆(6)的上下调节，激振器悬挂固定杆(6)下端与动力激振器油缸(8)固定；激振器固定支座(7)是位于动力激振器油缸(8)的后部水平固定装置，其通过高强螺栓固定于激振器后固定支架(2)内侧，动力激振器油缸(8)连接激振器传力杆(9)，激振器传力杆(9)一端设有激振器传力杆连接卡口装置(10)；动力激振输入系统由激振器伺服系统(23)、油压输送控制系统(24)和电脑调节控制系统(25)组成，激振器伺服系统(23)、油压输送控制系统(24)和电脑调节控制系统(25)分别连接动力激振器油缸(8)，激振器伺服系统(23)通过油压阀门和传感器监测并控制动力激振器油缸(8)的运行，油压输送控制系统(24)为激振器油缸(8)的运行提供稳定可控的油源，伺服系统(23)和油压系统(24)由可视化的电脑调节控制系统(25)进行最终控制；压力盒系统由压力盒加载板(15)、侧限固定框(16)、测试土样(17)、测试土工合成材料(18)和动抽出板(19)组成，测试土工合成材料(18)紧贴于动抽出板(19)的上表面上；压力盒加载板(15)、侧限固定框(16)和动抽出板(19)构成的长方体空间内填充有测试土样(17)；动抽出板(19)一端连接激振器传力杆连接卡口装置(10)；取下侧限固定框(16)后，加上第二层土工合成材料(22)构成改装压力盒，第二层土工合成材料(22)紧贴于压力盒加载板(15)下表面；正压力施加系统由竖向压力器油缸(11)、固定支撑顶板(12)、竖向压力器传力杆(13)、竖向支撑柱(14)和水平底座(21)组成，水平底座(21)通过高强螺栓固定于仪器底座(1)上，4根竖向支撑柱(14)通过螺栓分别与水平底座(21)和支撑顶板(12)固定形成框架，固定支撑顶板(12)为有肋板的构件，竖向压力器油缸(11)安装于固定支撑顶板(12)顶部的中心位置，压力器传力杆(13)连接压力盒加载板(15)；水平底座(21)上设置钢滚条组(20)，使得安置在钢滚条组(20)上的动抽出板(19)的下表面受到的摩擦可忽略。