[发明专利]考虑温度作用的接触面大变形旋转剪切渗流试验装置及方法

权利要求书

1.一种考虑温度作用的接触面大变形旋转剪切渗流试验装置，其特征在于：包括围压加载系统、渗透水压系统、旋转加载系统和温度控制系统；

围压加载系统包括围压室和围压压力体积控制器，围压室的中心放置有黏土-混凝土试样；

黏土-混凝土试样包括圆棒状的混凝土结构和同轴套设在混凝土结构外周且呈圆环柱状的黏性土体；混凝土结构的顶端从围压室的顶板密封伸出，形成混凝土伸出端；

混凝土结构和黏性土体之间形成顶端开口筒状的黏土-混凝土接触面；

围压压力体积控制器用于向围压室充填围压流体，从而对黏土-混凝土试样外周施加围压；

渗透水压系统用于向黏土-混凝土接触面施加轴向的渗透压；

旋转加载系统与混凝土伸出端相连接，用于驱动混凝土结构沿自身轴线旋转；

温度控制系统用于控制混凝土结构的内部温度。

2.根据权利要求1所述的考虑温度作用的接触面大变形旋转剪切渗流试验装置，其特征在于：黏性土体的顶端面与围压室顶板内表面之间设置有透水板；渗透水压系统包括渗透水流进水口、渗透水流出水口、高压水管和两个压力体积控制器；两个压力体积控制器分别为进水压力体积控制器和出水压力体积控制器；渗透水流进水口的一端连接进水压力体积控制器，另一端依次穿过围压室的底板中心后，指向位于底部的黏土-混凝土接触面；渗透水流出水口开设在透水板上方的围压室顶板上，并与出水压力体积控制器相连接。

3.根据权利要求1所述的考虑温度作用的接触面大变形旋转剪切渗流试验装置，其特征在于：旋转加载系统包括法兰盘和步进电机；法兰盘同轴固定套设在混凝土伸出端外周，步进电机驱动法兰盘转动，从而带动混凝土结构转动，使黏土-混凝土接触面产生大剪切变形。

4.根据权利要求1所述的考虑温度作用的接触面大变形旋转剪切渗流试验装置，其特征在于：温度控制系统包括恒温水浴箱、水浴管道、输水管道、测温仪和温度传感器，水浴管道和温度传感器均预设在混凝土结构中，水浴管道进水口和水浴管道出水口均通过输水管道连接至恒温水浴箱，在水浴管道进水口和水浴管道出水口均设置有测温仪。

5.根据权利要求4所述的考虑温度作用的接触面大变形旋转剪切渗流试验装置，其特征在于：水浴管道的纵截面呈U型。

6.根据权利要求1所述的考虑温度作用的接触面大变形旋转剪切渗流试验装置，其特征在于：还包括数据采集控制系统，数据采集控制系统包括相连接的数据采集器和计算机；其中，数据采集器还分别与围压加载系统、渗透水压系统、旋转加载系统和温度控制系统相连接。

7.根据权利要求1所述的考虑温度作用的接触面大变形旋转剪切渗流试验装置，其特征在于：黏土-混凝土试样外周包裹有一层耐高压乳胶膜，用于隔绝围压流体。