[发明专利]地下工程复合受力材料综合试验装置

说明书

本发明公开了地下工程复合受力材料综合试验装置，涉及地下工程材料领域，包括反力框架，反力框架从上至下依次分为第一试验区域、第二试验区域和第三试验区域；第一试验区域顶部安装扭矩装置，底部安装有延伸至第二试验区域顶部的双向加载缸，双向加载缸一端与扭矩装置分别连接试件锁紧装置，两试件锁紧装置之间设有单剪装置；双向加载缸另一端连接设于第二试验区域的压力均衡装置，压力均衡装置下方设有压力加载囊；第三试验区域设有液压油缸。本发明能够对处于地下工程复杂受力状态下的支护杆件和岩体材料进行疲劳和扰动测试，可以真实的模拟地下材料在复杂受力情况下的疲劳过程。

技术领域

本发明涉及地下工程材料领域，尤其涉及地下工程复合受力材料综合试验装置。

背景技术

随着地下工程的日益复杂，地下材料在拉、压、剪、扭等复合受力的同时，还会频繁的受到动力扰动。研究地下工程材料在复合受力情况下的抗疲劳性能具有十分重要的意义，但是发明人发现，由于当前科研技术人员未充分认识研究地下工程支护材料在复合受力条件下力学性能的重要性，因此现有疲劳装置存在下述问题：

一、无法真实模拟地下支护材料处于复合受力状态下的震动扰动；

二、无法真实模拟地下岩石处于三轴受力蠕变下的动力扰动；

三、现有装置各部件利用率较低，一套设备无法同时实现支护杆件和岩石试件的疲劳加载。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供地下工程复合受力材料综合试验装置，能够对处于地下工程复杂受力状态下的支护杆件和岩体材料进行疲劳和扰动测试，可以真实的模拟地下材料在复杂受力情况下的疲劳过程。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的实施例提供了地下工程复合受力材料综合试验装置，包括反力框架，反力框架从上至下依次分为第一试验区域、第二试验区域和第三试验区域；

第一试验区域顶部安装扭矩装置，底部安装有延伸至第二试验区域顶部的双向加载缸，双向加载缸一端与扭矩装置分别连接试件锁紧装置，两试件锁紧装置之间设有单剪装置；

双向加载缸另一端连接设于第二试验区域的压力均衡装置，压力均衡装置下方设有压力加载囊；第三试验区域设有液压油缸。

作为进一步的实现方式，所述单剪装置包括水平布置的剪力油缸、与剪力油缸相对设置的固定部，固定部和剪力油缸的剪力轴对应设有用于第一试件穿过的孔。

作为进一步的实现方式，所述固定部包括位于剪力轴上侧的第一固定轴、位于剪力轴下侧的第二固定轴；第一固定轴和第二固定轴的轴线与剪力轴平行。

作为进一步的实现方式，所述压力均衡装置包括与双向加载缸相连的加载板，加载板表面设有柔性耐压垫。

作为进一步的实现方式，所述压力加载囊用于包裹第二试件，压力加载囊外侧套设有刚性套筒。

作为进一步的实现方式，所述刚性套筒设有用于加载板进入的开口。

作为进一步的实现方式，所述反力框架包括沿竖直方向间隔设置的第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，第一支撑板和第二支撑板之间设有调节板，支撑杆穿过调节板并与第一支撑板、第二支撑板固定连接；安装于第三支撑板的调节杆依次穿过第二支撑板、调节板和第一支撑板，并与调节板固定。

作为进一步的实现方式，所述调节板侧面设有至少一个调节旋钮。

作为进一步的实现方式，所述双向加载缸安装于调节板。

作为进一步的实现方式，所述液压油缸沿竖向设置，用于对压力加载囊内包裹的第二试件施加拉力。

本发明的有益效果如下：