[发明专利]一种适用于岩石三向拉伸试验的传力机构

说明书

一种适用于岩石三向拉伸试验的传力机构，包括第一传力臂、第二传力臂、拉伸垫块、胶结层及承拉传力件；第一传力臂一端与承拉传力件一端螺接固连在一起，承拉传力件另一端与负荷测量件螺接固连在一起，第一传力臂另一端通过销轴与第二传力臂一端铰接在一起，第一传力臂及第二传力臂相对于铰接点处的销轴具有转动自由度；第二传力臂另一端与拉伸垫块外表面螺接固连在一起，拉伸垫块内表面通过胶结层与岩石试样固定胶结在一起；第一传力臂与第二传力臂的铰接孔同轴嵌套布置，销轴穿插在同轴嵌套布置的两个铰接孔中，通过第一传力臂及第二传力臂绕销轴的自由转动，用以消除岩石试样加载过程端部的应力集中。

技术领域

本发明属于岩石力学试验技术领域，特别是涉及一种适用于岩石三向拉伸试验的传力机构。

背景技术

岩石的抗拉强度为岩石基本力学指标之一，不少岩石本构结构或强度理论等力学模型，都是将单轴抗拉强度作为基本参量之一；此外，目前对于应力空间第七象限三向拉伸以及其他双向、三向拉伸区段的岩石强度理论，大多处于推测阶段，缺乏多轴拉伸试验数据验证，而对于实际工程而言，巷道开挖后具侧墙表面一定距离的岩石单元受力状态应为“两压一拉”，这种应力状态是岩爆、片帮等地质灾害的诱导因素之一，因此开展岩石拉伸破坏试验十分必要。

岩石拉伸破坏试验可分为直接试验和间接试验，直接试验虽然结果可靠，但由于技术上实现难度较大而未得到广泛应用，取而代之的是以巴西劈裂试验法为代表的间接试验得到了岩石力学界的普遍认可。一方面，巴西劈裂试验结果与岩石真实抗拉强度的对应关系有待进一步研究；另一方面，随着技术进步，特别是高强度胶结材料不断出现，使得直接试验再次被业内所接受。

由于岩石试样存在天然非均质性，或受到加工精度限制，会导致直接拉伸试验很容易出现应力集中的情况，从而引起岩石试样端部破坏，进而造成试验失败。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于岩石三向拉伸试验的传力机构，其与真三轴试验机配合使用，可满足单向拉伸、双向拉伸、三向拉伸等复杂应力状态下的传力需要，传力时可消除岩石试样加载过程的端部应力集中现象，确保试验结果的可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于岩石三向拉伸试验的传力机构，包括第一传力臂、第二传力臂、拉伸垫块、胶结层及承拉传力件；所述第一传力臂一端与承拉传力件一端螺接固连在一起，承拉传力件另一端与负荷测量件螺接固连在一起，第一传力臂另一端通过销轴与第二传力臂一端铰接在一起，第一传力臂及第二传力臂相对于铰接点处的销轴具有转动自由度；所述第二传力臂另一端与拉伸垫块外表面螺接固连在一起，拉伸垫块内表面通过胶结层与岩石试样固定胶结在一起。

所述第一传力臂与第二传力臂的铰接孔同轴嵌套布置，所述销轴穿插在同轴嵌套布置的两个铰接孔中，通过第一传力臂及第二传力臂绕销轴的自由转动，用以消除岩石试样加载过程端部的应力集中。

本发明的有益效果：

本发明的适用于岩石三向拉伸试验的传力机构，其与真三轴试验机配合使用，可满足单向拉伸、双向拉伸、三向拉伸等复杂应力状态下的传力需要，传力时可消除岩石试样加载过程的端部应力集中现象，确保试验结果的可靠性。

附图说明

图1为本发明的一种适用于岩石三向拉伸试验的传力机构的结构示意图；

图中，1—第一传力臂，2—第二传力臂，3—拉伸垫块，4—胶结层，5—承拉传力件，6—负荷测量件，7—销轴，8—岩石试样。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。