[实用新型]一种多方向岩石往复剪切试验系统

说明书

本实用新型公开了一种多方向岩石往复剪切试验系统。它包括外反力框架、内反力框架和反力框架底座；所述外反力框架为一端开口的方体结构，所述外反力框架上设有x方向通孔；所述内反力框架为方体结构，所述内反力框架上设有y方向通孔；所述反力框架底座为凹形结构；所述外反力框架开口向下固定在所述反力框架底座上方、且与所述反力框架底座两侧固定连接；所述内反力框架通过x方向滑轨与所述反力框架底座上端面滑动连接；所述内反力框架通过x方向通孔滑入所述外反力框架、且与所述外反力框架相配合。本实用新型具有可实现一维方向剪切和循环往复剪切的优点。

技术领域

本实用新型涉及岩石剪切试验测试技术领域，更具体地说它是一种多方向岩石往复剪切试验系统。

背景技术

岩体开挖造成岩体应力重分布，伴随岩体的变形破坏，其力学特性也发生变化，对工程安全影响最大的是剪切破坏，因此，研究岩体剪切破坏的力学性质和变形特征是岩石力学的关键科学问题。

现有的剪切设备主要可实现单轴压缩剪切、单轴拉伸剪切、往复循环剪切、扭转剪切、三轴压缩剪切、变角剪切等试验，现有设备无法实现多方向剪切。实际的工程岩体，会受到不同方向的剪切应力，同时岩体开挖造成围岩应力重分布，改变岩体的受力状态，包括应力大小和方向，现有设备无法实现同时改变应力大小和方向的试验，因此，开展多方向剪切设备的研制至关重要。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种多方向岩石往复剪切试验系统，不仅可以实现常规剪切设备单轴压缩剪切试验、往复循环剪切试验，而且可以实现不同方向剪切试验、往复循环剪切试验、真实模拟不同应力路径下不同方向剪切试验以及实际工程过程中各种应力条件下的剪切试验，试验功能和试验效率大大提高。

实用新型为了实现目的，实现不同方向上的剪切试验，可同时完成前后左右方向同时剪切和往复剪切试验，本实用新型的技术方案为：一种多方向岩石往复剪切试验系统，其特征在于：包括外反力框架、内反力框架和反力框架底座；

所述外反力框架为一端开口的方体结构，所述外反力框架上设有 x方向通孔；

所述内反力框架为方体结构，所述内反力框架上设有y方向通孔；

所述反力框架底座为凹形结构；

所述外反力框架开口向下固定在所述反力框架底座上方、且与所述反力框架底座两侧固定连接；

所述内反力框架通过x方向滑轨与所述反力框架底座上端面滑动连接；所述内反力框架通过x方向通孔滑入所述外反力框架、且与所述外反力框架相配合。

在上述技术方案中，有第一应力加载系统、第一应力测量系统和第一位移测量系统布置于所述内反力框架内部；有剪切盒设置在所述内反力框架内部；

有第二应力加载系统、第二应力测量系统和第二位移测量系统布置于所述外反力框架内部。

在上述技术方案中，所述第一应力加载系统包括垂直加载油缸、 x方向左上加载缸、x方向左下加载缸、x方向右上加载缸和x方向右下加载缸；

所述第一应力测量系统包括垂直加载力传感器、x方向左上力传感器、x方向左下力传感器、x方向右上力传感器和x方向右下力传感器；

所述第一位移测量系统包括垂直向位移传感器、x方向左侧位移传感器、x方向左侧位移传感器支杆、x方向右侧位移传感器和x方向右侧位移传感器支杆；

x方向左侧位移传感器通过x方向左侧位移传感器支杆安装在所述下剪切盒的左侧；

x方向右侧位移传感器通过x方向右侧位移传感器支杆安装在所述下剪切盒的右侧。

在上述技术方案中，所述剪切盒包括上剪切盒和下剪切盒；所述下剪切盒位于x方向滑动辊组上；