[发明专利]一种模拟岩体结构面失效的剪切试验装置及方法

摘要

一种模拟岩体结构面失效的剪切试验装置及方法，属于岩石力学试验技术领域。本发明的剪切试验装置包括试样剪切盒、法向应力测量单元、水平剪切力测量单元，试样剪切盒上剪切块和下剪切块组成，法向应力测量单元及水平剪切力测量单元均由LVDT位移传感器及触针组成，且LVDT位移传感器及触针安装在上剪切块及下剪切块上。为了满足在三维应力条件下的岩体剪切试验，通过试样剪切盒可直接将法向应力和水平剪切力作用在岩体试样上，同时还满足了小主应力对岩体试样的加载；本发明可通过法向应力测量单元和水平剪切力测量单元跟踪测量剪切试验过程中岩石试样结构面的失效变形情况，以此获得最接近真实地应力环境下的岩体结构面剪切力学特性。

主权项

一种模拟岩体结构面失效的剪切试验装置，其特征在于：包括试样剪切盒、法向应力测量单元、水平剪切力测量单元；所述试样剪切盒包括上、下两个结构相同的剪切块，分别设为上剪切块和下剪切块；所述剪切块整体均呈U型结构，剪切块的两条U型臂之间设为试样安装槽；所述剪切块的两条U型臂的厚度不同，两条所述U型臂分别设为薄侧U型臂和厚侧U型臂；所述试样剪切盒由上剪切块与下剪切块扣合而成，呈扣合状态的试样剪切盒的上剪切块薄侧U型臂与下剪切块厚侧U型臂相对应，上剪切块厚侧U型臂与下剪切块薄侧U型臂相对应；所述上剪切块薄侧U型臂与下剪切块厚侧U型臂之间、上剪切块厚侧U型臂与下剪切块薄侧U型臂之间产生的厚度差为有效剪切行程；所述法向应力测量单元包括第一LVDT位移传感器及第一触针，所述第一LVDT位移传感器通过第一传感器支座安装在上剪切块上，所述第一触针通过第一触针支座安装在下剪切块上，第一触针与第一LVDT位移传感器的第一铁芯相接触；所述水平剪切力测量单元包括第二LVDT位移传感器及第二触针，所述第二LVDT位移传感器通过第二传感器支座安装在下剪切块上，所述第二触针通过第二触针支座安装在上剪切块上，第二触针与第二LVDT位移传感器的第二铁芯相接触；所述法向应力测量单元及水平剪切力测量单元在小主应力方向彼此留有安全间隙；所述第一LVDT位移传感器和第二LVDT位移传感器均通过数据传输线与数据采集器相连接，数据采集器与主控计算机相连接。