[发明专利]基于牛腿结构的大尺寸岩体结构面剪切试验的推动方法

权利要求书

1.一种基于牛腿结构的大尺寸岩体结构面剪切试验的多油缸推动方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)依据大尺寸混凝土试样的制定与养护规范，采用长方体钢模具浇筑大尺寸岩体结构面下试样，试样的长、宽、高为L、W、H；

(2)根据岩体结构面上试样的尺寸设计混凝土浇筑钢模具，模具为长方体，两侧具有N对突出的小型长方体结构，N为整数，N≥2；

(3)利用焊接技术，将N块长方体钢板固定在钢模具中的突出小型长方体结构中，用于制作牛腿结构；

(4)利用步骤(2)中的钢模具，依据大尺寸混凝土试样的制定与养护规范，在大尺寸岩体结构面下试样的基础上浇筑上试样，混凝土上试样和牛腿结构一起浇筑，试样的长、宽、高为L、W、H，所述牛腿结构上布置传感器，所述传感器与油缸连接；

(5)岩体结构面上下试样浇筑完成之后，根据试样的尺寸及牛腿结构的位置，布置M台油缸推动试样进行剪切试验；

所述步骤(3)中，牛腿结构中的长方体钢板宽度需满足如下公式：

w_牛min≤w_牛≤w_牛max

式中，w_牛为牛腿结构在剪切方向上的宽度，w_min为牛腿结构的最小宽度，w_max为牛腿结构的最大宽度；其中，w_min和w_max的取值需利用Ansys Workbench软件进行有限元数值计算分析，并通过反函数确定，公式如下：

式中，为牛腿结构的钢板的允许应力集中系数，为牛腿结构的包裹混凝土的允许应力集中系数。

2.如权利要求1所述的一种基于牛腿结构的大尺寸岩体结构面剪切试验的多油缸推动方法，其特征在于，所述步骤(1)中，的L、W、H需满足L≥4m，W≥2m，H≥0.6m。

3.如权利要求1或2所述的一种基于牛腿结构的大尺寸岩体结构面剪切试验的多油缸推动方法，其特征在于，所述步骤(3)中，在牛腿结构中，长方体钢板外侧包裹的混凝土强度需大于60MPa。

4.如权利要求3所述的一种基于牛腿结构的大尺寸岩体结构面剪切试验的多油缸推动方法，其特征在于，所述步骤(3)中，为保证试样侧边油缸有足够的行程，相邻两个牛腿结构之间大距离大于2m。

5.如权利要求1或2所述的一种基于牛腿结构的大尺寸岩体结构面剪切试验的多油缸推动方法，其特征在于，所述步骤(5)中，在试样端部布置2台油缸，在两侧2N台油缸，则M＝2N+2。

6.如权利要求1或2所述的一种基于牛腿结构的大尺寸岩体结构面剪切试验的多油缸推动方法，其特征在于，所述步骤(5)中，油缸的最大输出力均为200T，且M台油缸同步工作。

7.如权利要求1或2所述的一种基于牛腿结构的大尺寸岩体结构面剪切试验的多油缸推动方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述钢板被加筋混凝土包覆，加筋混凝土和钢板形成上试样，上试样和下试样之间为结构面。