[发明专利]一种简易三维加卸荷装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明属于岩土工程检测设备技术领域，涉及一种简易三维加卸荷装置。

背景技术

目前现有岩土动力学性质测试设备主要有动单剪仪、常规振动三轴仪、共振柱仪、振动扭剪三轴仪。其中振动扭剪三轴仪已经由单一施加环向循环扭转剪切应力发展为同时施加轴向循环正应力、环向循环扭转剪应力和侧向静压应力的三向振动加载机构。但是，现有的动扭剪三轴仪由于仪器的成本及试验的复杂性，因此在工程应用和研究中显得相对不足，现有的真三轴仪由于不能模拟动荷载情况，在其应用上就显得不够完善，受到了很多限制，导致检测精度不够高。因此完善现有的真三轴仪，使之能够完成动荷载下的试验要求，不仅可以改善扭剪仪在研究应用上的复杂性，同时能完善现有真三轴仪的应用范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、价格低廉、操作方便、精度高的简易三维加卸荷装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种简易三维加卸荷装置，其特征在于：包括为框架结构的立方体框架，放置于立方体框架内部的立方体土样室，设于立方体框架六面上且分别向立方体土样室六面施加压力的负荷加载装置。

进一步的技术方案在于，所述立方体土样室由六块压力板组成一个密闭的空间，任一块压力板设有与土样接触的内壁面，与负荷加载装置接触的外壁面，依次设置在侧壁上的第一、二、三、四壁面；所述第一、二壁面分别接触与此压力板相邻四块压力板中的相邻两块压力板的内壁面，所述另外两块压力板分别与所述第三、四壁面所在一侧的内壁面接触。

进一步的技术方案在于，所述负荷加载装置为套设在立方体框架上的螺栓。

进一步的技术方案在于，所述负荷加载装置为固定在立方体框架上的液压油缸。

进一步的技术方案在于，所述立方体框架采用工字钢架。

进一步的技术方案在于，所述负荷加载装置与土样式接触处设有应力量测装置。

进一步的技术方案在于，所述应力量测装置为振弦式压力盒；所述振弦式压力盒固定在负荷加载装置上，其与土样室接触处设有垫块，所述振弦式压力盒与综合测试仪通讯。

进一步的技术方案在于，还设有测试负荷加载装置位移量的位移测量装置；

所述测试负荷加载装置位移量为位移计。

进一步的技术方案还在于，所述位移计采用磁性表座固定在立方体框架上。

进一步的技术方案在于，一种简易三维加卸荷装置的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)收集土样，制备为立方体的土样，将六面分别贴附压力板，任一块压力板设有与土样接触的内壁面，与负荷加载装置接触的外壁面，依次设置在侧壁上的第一、二、三、四壁面；所述第一、二壁面分别接触与此压力板相邻四块压力板中的相邻两块压力板的内壁面，所述另外两块压力板分别与所述第三、四壁面所在一侧的内壁面接触，制备为带有土样的土样室；

(2)将负荷加载装置对称旋转出立方体框架，保证负荷加载装置在钢架内对称。将土样室置于负荷加载装置内部；

(3)依次在负荷加载装置与土样室接触之间放置振弦式压力盒。

(4)放置完成后，旋紧负荷加载装置直至其顶端与土样室接触并着力，保证框架内的负荷加载装置对称；

(5)安装位移测量装置保证其与加压板完全接触并垂直；

(6)将工作压力盒分别与综合测试仪连接，微调顶推螺栓进行预压，记录下综合测试仪与位移测量装置的初始读数。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明相对比于市场上成品真三轴仪，此次研制的土工三维加卸荷装置价格低廉，经济优势巨大；此装置原理简单，操作简便，应力测量系统和变形测量系统简易，精确，普遍，便于普及推广；适用范围包括土工平面应变试验，土工三维加卸荷试验等，测试范围能够涵盖土的一般力学性质，精度和适用范围能够满足基本工程需要；此装置能够模拟土体内复杂真实的应力状态和应力应变路径，可以在三个方向上独立施加并控制大、中、小主应力的大小和方向，可应力控制，也可应变控制，进一步改进加工后，能用于科研试验研究，具有很广阔的应用前景和实用价值。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1-2是本发明结构示意图；

图3-4是本发明结构示意图；

其中:1、立方体框架；2、负荷加载装置；3、立方体土样室；4、振弦式压力盒。

具体实施方式