[发明专利]一种岩土体拉剪与压剪耦合应力测量方法

说明书

本发明属于应力测量领域，具体涉及一种岩土体拉剪与压剪耦合应力测量方法，该测量方法通过专用测量装置进行，通过同一测试装置能够实现岩土体结构面法向只受周期循环的压应力，切向只受周期循环的单面剪应力，法向与切向的循环周期符合Tsubgt;1/subgt;=NTsubgt;2/subgt;的试验方法；岩土体结构面法向只受周期循环的拉应力，切向只受周期循环的单面剪应力；岩土体结构面法向受周期循环的拉‑压应力，切向只受周期循环的单面剪应力；岩土体结构面法向只受周期循环的压应力，切向受周期循环的双面剪应力；岩土体结构面法向只受周期循环的拉应力，切向受周期循环的双面剪应力，岩土体结构面法向受周期循环的拉‑压应力，切向受周期循环的双面剪应力的试验方法。

技术领域

本发明属于应力测量技术领域，特别涉及一种岩土体拉剪与压剪耦合应力测量方法。

背景技术

作为一种常见的不良地质现象，地震灾害频繁发生于地球各个角落，给所在地区的构建筑物正常使用以及人民生命、财产安全带来严重威胁。大量震后调查和研究表明，地震作用既是冲击荷载又是振动荷载。作为冲击荷载，应力等地震响应以冲击波的形式传播，加之边坡表面以及岩土结构面反射和折射作用，导致山区边坡不同高度和部位的地震响应不同，导致边坡高位滑坡、抛射以及拉裂缝与剪切带并存的张拉-剪切破坏等形式独特的地震滑坡破坏。作为振动荷载，地震响应具有振动效应。岩土体及其赋存的结构面或滑裂面在振动过程中发生应变软化，导致材料强度下降、边坡抵抗失稳的能力逐渐降低。因此，开展地震作用下岩土体结构面力学特性与强度劣化规律的试验研究具有重要的工程价值和科学意义。

与上述试验研究相关的仪器设备主要包括直剪试验仪，以及参照直剪仪研发出的土结接触界面测试仪等。但上述试验装置均建立在岩土体压剪破坏的基础上，仅能进行恒定压应力下的切向应力测试（并获得材料抗剪强度指标），对于高填方地震边坡拉剪与压剪耦合受力状态下的应力测试比较受限。并且，地震作用作为一种振动荷载，岩土体在其作用下的周期性强度劣化特性（包括法向方向和切向方向）难以通过现有设备和方法进行测试。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的不足，提供一种岩土体拉剪与压剪耦合应力测量方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种岩土体拉剪与压剪耦合应力测量方法，包括专用测量装置，所述专用测量装置包括自上而下依次设置的上剪切盒和下剪切盒，所述上剪切盒内设置有第一岩土体结构，所述下剪切盒内设置有第二岩土体结构，所述第一岩土体结构与所述第二岩土体结构之间接触形成岩土体结构面；所述上剪切盒顶部设置有第一应力组件，所述第一应力组件包括力传感器、位移传感器，位于所述上剪切盒顶部连接有上连杆，上连杆的端部通过上销钉连接有上曲柄，上曲柄的端部连接有上马达；所述下剪切盒的左侧壁设置有第二应力组件，所述第二应力组件包括力传感器、位移传感器，位于所述下剪切盒左侧连接有左连杆，左连杆的端部通过左销钉连接有左曲柄，左曲柄的端部连接有左马达；

应用所述测量装置能够进行如下试验：

a. 岩土体结构面法向只受周期循环的压应力，切向只受周期循环的单面剪应力，法向与切向的循环周期符合 T₁= NT₂的试验方法； N＞0，周期倍数关系具体根据岩土体正向与切向的动力荷载周期而定；例如  N=0.5、1、2中的任意一种：

b. 岩土体结构面法向受周期循环的拉应力，切向只受周期循环的单面剪应力的试验方法；

c. 岩土体结构面法向受周期循环的拉-压应力，切向只受周期循环的单面剪应力的试验方法；