[发明专利]测试法向振源对混凝土-围岩界面破坏效应的装置及方法

权利要求书

1.一种测试法向振源对混凝土-围岩界面破坏效应的装置，其特征在于：包括锤击结构和试件安装结构，所述锤击结构包括铁锤（1）、轴承（2）和铁锤支架（3），所述铁锤（1）上端通过轴承（2）与铁锤支架（3）铰接连接；

所述试件安装结构包括钢筋混凝土板（5）、刚性门架（7）和喷射混凝土-围岩试件（9），所述钢筋混凝土板（5）悬挂在刚性门架（7）下方，所述喷射混凝土-围岩试件（9）可拆卸地安装在钢筋混凝土板（5）远离锤击结构的一侧，所述喷射混凝土-围岩试件（9）顶面固定有加速度计（13）；

所述钢筋混凝土板（5）远离锤击结构的一侧浇筑有刚性螺杆（8），所述刚性螺杆（8）露出钢筋混凝土板（5）的部分刻有螺纹，所述喷射混凝土-围岩试件（9）底部固定有钢盘（10），钢盘（10）底部设有螺孔，所述钢盘（10）通过螺孔与刚性螺杆（8）拧紧固定；

所述喷射混凝土-围岩试件（9）与钢盘（10）连接处设有侧向约束钢夹（11），所述侧向约束钢夹（11）的侧面设有传感器固定帽（12），传感器固定帽（12）上固定有加速度计（13）；

所述喷射混凝土-围岩试件（9）的顶面固定连接传感器固定帽（12），传感器固定帽（12）上固定有加速度计（13）。

2.根据权利要求1所述的测试法向振源对混凝土-围岩界面破坏效应的装置，其特征在于：所述钢筋混凝土板（5）上侧浇筑有吊杆（4），所述吊杆（4）伸出钢筋混凝土板（5）的部分为环状结构；吊杆（4）的环状结构与刚性门架（7）通过高强钢丝（6）绑定相连。

3.根据权利要求1所述的测试法向振源对混凝土-围岩界面破坏效应的装置，其特征在于：所述喷射混凝土-围岩试件（9）与钢盘（10）通过高强结构胶粘贴连接。

4.一种利用权利要求1-3任一项所述装置测试法向振源对混凝土-围岩界面破坏效应的方法，其特征在于：包括如下步骤：

制备喷射混凝土-围岩试件（9），并进行振动试验前的测试，记录振动试验前试件的抗拉强度及CT测试结果；

将喷射混凝土-围岩试件（9）粘贴固定于钢盘（10）上，钢盘（10）通过螺孔与刚性螺杆（8）拧紧固定，将侧向约束钢夹（11）套在钢盘（10）与喷射混凝土-围岩试件（9）连接处并夹紧；在所述侧向约束钢夹（11）的传感器固定帽（12）上固定加速度计（13），在喷射混凝土-围岩试件（9）顶面粘贴固定传感器固定帽（12），并在传感器固定帽（12）上固定加速度计（13）；加速度计（13）与数据采集装置连接，进行数据传输和记录；

调整铁锤（1）旋起高度，然后释放铁锤（1）对钢筋混凝土板（5）撞击区进行锤击，施加一定次数的振动荷载；

然后将侧向约束钢夹（11）从喷射混凝土-围岩试件（9）上取下，喷射混凝土-围岩试件（9）和钢盘（10）从刚性螺杆（8）上取出；对喷射混凝土-围岩试件（9）进行高精度CT测试和轴拉实验；

根据加速度计（13）记录数据以及高精度CT测试、轴拉实验结果对混凝土-围岩界面损伤进行分析。

5.根据权利要求4所述的测试法向振源对混凝土-围岩界面破坏效应的方法，其特征在于：所述喷射混凝土-围岩试件（9）的径高比为1:2，振动试验前进行养护。

6.根据权利要求4所述的测试法向振源对混凝土-围岩界面破坏效应的方法，其特征在于：对混凝土-围岩界面损伤进行的分析包括：根据加速度计记录数据分析振动波传至试件位置的衰减规律，以及振动波透过喷射混凝土-围岩界面后的衰减规律；根据高精度CT测试的断层图像，分析振动造成的微裂纹位置和开展情况，分析振动荷载对界面造成损伤的机理；根据轴拉试验结果分析界面残余粘结强度，分析振动对界面造成的损伤程度。