[发明专利]蠕变冲击简易加载装置

说明书

本发明属于岩土工程领域，具体地，涉及一种蠕变冲击简易加载装置。包括仪器底板、支架、圆盘、连接装置、钢制杠杆、加载挂钩、导轨、连杆、落锤、摆锤和锤杆，其特征在于：所述的钢制杠杆固接在支架上，加载挂钩挂在钢制杠杆端部,试件置于上、下圆盘中间并水平放在仪器底板和钢制杠杆之间。所述的落锤两侧对称设有两个孔洞，使其能在导轨上自由下落，导轨可拆卸，以更换不同大小的落锤。所述的摆锤，其形状采用半球与圆柱相结合的形式，半球一侧靠近试件，圆柱一侧与锤杆的一端连在一起，可拆卸，以更换不同大小的摆锤；锤杆另一端固接一个圆环，圆环套在有卡槽的连杆上，锤杆借助圆环使摆锤能够前后摆动。本发明实现岩石蠕变过程中冲击荷载的施加，装置简便，易于操作。

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，特别地涉及一种蠕变冲击简易加载装置。

背景技术

岩石不仅会发生弹性变形和塑性变形，还具有流变的性质，蠕变就是流变的一种，指变形在应力不变的情况下随时间的增加而增大的现象。作为岩石力学的基本特性之一，岩石蠕变对实际工程的长期稳定性以及安全性都具有显著地影响，岩体工程的失稳破坏与时间关系密切早已被大量的工程实例与试验研究所证明，因此，在实际工程进行之前对当地的岩石进行蠕变试验已必不可少。

目前国内外对岩石蠕变性能的研究往往忽略蠕变与其他因素的交互作用，这显然与实际情况相差较大，冲击荷载便是影响岩石蠕变的重要因素之一。冲击荷载是指以极快的速度在极短的时间内作用在物体上的荷载，比如开挖隧道时常用的爆破法就会产生巨大的冲击荷载，将会影响岩体的蠕变速率和变形，因此有必要研究在冲击荷载的作用下岩石的蠕变性能。

然而，现有的蠕变试验机大多数在自动施加试验力时无法施加冲击荷载，直接限制了岩石在冲击荷载作用下的蠕变性能研究。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种蠕变冲击简易加载装置。

为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

蠕变冲击简易加载装置，包括仪器底板、支架、圆盘、连接装置、钢制杠杆、加载挂钩、导轨、连杆、落锤、摆锤、锤杆。其特征在于：所述的钢制杠杆固接在支架上，加载挂钩挂在钢制杠杆端部,试件置于上、下圆盘中间并水平放在仪器底板和钢制杠杆之间，此外钢制杠杆下部有一连接装置使上圆盘与杠杆连成一个整体，使荷载充分传递。所述的落锤两侧对称设有两个孔洞，使其能在导轨上自由下落，导轨可拆卸，以更换不同大小的落锤。所述的摆锤，其形状采用半球与圆柱相结合的形式，半球一侧靠近试件，圆柱一侧与锤杆的一端连在一起，可拆卸，以更换不同大小的摆锤；锤杆另一端固接一个圆环，圆环套在有卡槽的连杆上，锤杆借助圆环使摆锤能够前后摆动。

本发明通过由钢制杠杆和加载挂钩组成的简易装置，在加载挂钩上放置砝码对试件施加恒定的轴向压力，使试件发生蠕变；通过落锤在导轨上自由下落撞击钢制杠杆施加轴向冲击荷载，调整落锤在导轨上的高度及落锤质量来控制轴向冲击荷载的大小；通过摆锤前后的摆动撞击试件施加侧向冲击荷载，通过选择摆锤的质量及摆锤摆动时的初始高度来控制侧向冲击荷载的大小；采用电阻应变片法或变形传感器测量试件的应变或变形。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本装置能够实现冲击荷载与蠕变的相互影响，落锤和摆锤的综合利用，使该装置既能施加轴向冲击荷载，又可施加侧向冲击荷载，与实际更为贴切。

2、试件在轴向压缩发生蠕变的过程中，荷载由钢制杠杆和加载挂钩组成的简易装置施加，它以杠杆原理为理论基础，借助杠杆将施加的荷载扩大，在保证施加的最大荷载满足试验要求的前提下，不仅所需的砝码数量较少，而且易于操作。

3、摆锤的形状采用圆柱与半球相结合的形式，便于充分施加侧向冲击荷载。

附图说明

图1：蠕变冲击简易加载装置组合图。