[实用新型]土工合成材料大型可视化拉拔试验设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种拉拔试验设备，特别是一种土工合成材料大型可视化拉拔试验设备。

背景技术

目前所公开的拉拔试验设备在拉拔试验过程中只测量加筋材料的前端位移，没有对加筋材料的中部和末端位移进行测量，使得在试验过程中存在较大的误差，同时，实时量测筋材的中部及末端位移，有助于研究筋材受力的全过程及筋土作用机制；现阶段拉拔试验设备尺寸一般都相对较小，拉拔试验受到室内模型尺寸效应的限制，关于筋土界面相互作用的研究不可避免的受到边界效应的影响；另一方面，现有试验设备进行试验仅能够得到筋土界面相互作用过程的宏观力学响应，而无法探明筋土作用过程中界面砂土细观组构的演化规律，从而也无法从颗粒介质层面揭示筋土界面相互作用的细观力学本质，限制了加筋技术的发展和细观变形机理的深入研究。此外，试验数据的读取、记录和处理，也存在着许多缺陷，容易产生认为误差，无法获得精确的试验结果。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现阶段拉拔试验设备的不足，提供一种试验箱可视化、拉拔实验过程中误差小、试验数据精确的土工合成材料大型可视化拉拔试验设备。

解决上述技术问题的技术方案是：一种土工合成材料大型可视化拉拔试验设备，包括放置试样的试验箱、竖向加载系统和水平加载系统，所述的试验箱中设有填料，所述的竖向加载系统安装在试验箱的上方，该竖向加载系统包括液压伺服千斤顶、反力框架和液压板，所述的水平加载系统包括水平载荷施加装置和拉拔夹具，所述的拉拔夹具通过伸缩杆与水平载荷施加装置连接，在水平载荷施加装置和拉拔夹具之间安装有位移传感器Ⅰ，所述的试验箱靠近拉拔夹具的端面上设有供试验箱中试样伸出的出口，该试验箱远离拉拔夹具的端面上设有通孔，该通孔的位置与试验箱中试样的位置相对应，所述的试验箱未开设有出口和通孔的端面上设有钢化玻璃，所述的钢化玻璃前面安装有用于拍摄并记录试验箱中试样变化过程的数码摄录装置，所述的试验箱设有通孔的一侧安装有位移传感器Ⅱ，拉拔时，试验箱中试样的一端与拉拔夹具连接，另一端与位移传感器Ⅱ连接。

本实用新型的进一步技术方案是：所述的拉拔夹具为滑动夹具，该滑动夹具包括夹板和滑动支座，所述的夹板通过支架安装在滑动支座上，所述的夹板由移动夹板和2块固定夹板组成，所述的移动夹板安装在2块固定夹板之间，该移动夹板与其上方的固定夹板之间通过弹簧螺栓安装有弹簧。 

所述的试验箱靠近拉拔夹具的端面由固定板和移动板组成，所述固定板固定安装在试验箱上，所述的移动板通过螺栓可拆卸安装在固定板的上方，该移动板和固定板之间的可调节高度间隙为供试验箱中试样伸出的出口。

所述的试验箱的底端安装有滑动底座，所述的滑动底座底端安装有定向滑轮。

拉拔时，所述的位移传感器Ⅱ通过穿过通孔的钢绞线分别与试验箱中试样的端部和中部相连接。

所述的试验箱的内径尺寸为：长=600mm，宽=400mm，高=500mm。

所述的钢化玻璃的尺寸为：长=400mm，高=200mm。

所述的水平载荷施加装置为推拉电动机。

所述的土工合成材料大型可视化拉拔试验设备还包括控制台，该控制台中设有集成电板和控制面板，所述的水平载荷施加装置和位移传感器Ⅰ均安装在控制台中。

所述的土工合成材料大型可视化拉拔试验设备还包括用于放置试验箱、竖向加载系统和水平加载系统的承重台，所述的承重台的底端设有脚支座。

由于采用上述技术方案，本实用新型之土工合成材料大型可视化拉拔试验设备与现有的拉拔试验设备相比，具有以下有益效果：

1.拉拔试验过程中试样的中部和末端位移测量：

本实用新型中在水平载荷施加装置和拉拔夹具之间安装有位移传感器Ⅰ，试验箱远离拉拔夹具的一侧安装有位移传感器Ⅱ，拉拔时，试验箱中试样（即加筋材料）的一端（即前端）与拉拔夹具连接，另一端（即末端）与位移传感器Ⅱ连接。所述的位移传感器Ⅰ用以测量拉拔试验过程中加筋材料的前端的位移，所述的位移传感器Ⅱ用以测量拉拔试验过程中加筋材料的中部及末端的位移，通过加筋材料前端位移、中部位移和末端位移的相互对比分析，一方面可以尽量减少试验记录过程中的误差，使得后续的计算结果更加贴合实际，另一方，有助于分析拉拔过程中筋材的各部位受力特征及其变形规律，从而深入研究筋土相互作用机制。

2.拉拔试验箱的可视化：