[发明专利]一种节理岩体在不同围压下开挖瞬态卸荷松动模拟系统

摘要

本发明公开了一种节理岩体在不同围压作用下的开挖瞬态卸荷松动模拟试验系统，包括反力墩、液压站、加载系统、加载装置支撑台、杠杆、杠杆支撑、过渡块、过渡块垫盒、带圆槽的实验台、一端封闭的钢铁圆管、空压机、设置有位移刻度标记的120°弧形混凝土柱、弧形气囊、节理岩体模型和监测系统；其中，弧形混凝土柱和弧形气囊是用来对节理岩体施加围压的，加载装置用来对节理岩体施加水平压力，弧形混凝土柱内径上设置有位移刻度标记，置于一端封闭的钢铁圆管内部，用于放置节理岩体模型；监测系统用来对模拟过程进行监测。本发明能够实现节理岩体模型在不同围压作用下的快速卸荷，并使得节理岩体模型产生较大的振动和应变率，与实际工程中的卸荷情况更为相符。

主权项

一种节理岩体在不同围压下开挖瞬态卸荷松动模拟系统，其特征在于：包括加载系统(29)、加载装置支撑台(25)、杠杆(15)、杠杆支撑(14)、过渡块(17)、过渡块垫盒(26)、带圆槽的实验台(27)、一端封闭的钢铁圆管(23)、空压机(38)、设置有位移刻度标记的120°弧形混凝土柱(24)、弧形气囊(20)、节理岩体模型(18)和监测系统；加载系统(29)设置在加载装置支撑台(25)上，过渡块垫盒(26)位于加载装置支撑台(25)与带圆槽的实验台(27)之间，一端封闭的钢铁圆管(23)设置在带圆槽的实验台(27)上；监测系统包括设置在实验台(27)外部的高速摄影仪(31)和计算机(37)，设置在节理岩体模型(18)表面的应变计及与其连接的动态应变仪(32)、振动传感器及与其连接的振动信号采集器(33)、压力传感器及与其连接的动态信号采集仪(36)，设置在节理岩体模型(18)内部的加速度传感器及与其连接的加速度信号采集器(34)、位移传感器及与其连接的位移信号采集器(35)，高速摄影仪(31)、动态应变仪(32)、振动信号采集器(33)、动态信号采集仪(36)、加速度信号采集器(34)、位移信号采集器(35)均与计算机(37)相连；加载系统(29)包括液压缸、带螺纹的圆形钢条(11)、吸盘式电磁铁(12)、承拉铁块(13)；弧形气囊(20)位于节理岩体模型(18)上，弧形气囊(20)上设有排气孔(21)、打气孔(22)，打气孔(22)由进气管与空压机(38)相连，排气孔(21)与排气管相连，排气管上设有电控放气阀门(39)；过渡块(17)的一端位于钢铁圆管(23)的另一端开口处并与节理岩体模型(18)相接触，杠杆(15)固定在杠杆支撑(14)上，杠杆支撑(14)固定在过渡块垫盒(26)上，杠杆(15)的一端插入过渡块(17)另一端的孔中，杠杆(15)的另一端上固定有承拉铁块(13)；承拉铁块(13)的另一侧设有吸盘式电磁铁(12)，吸盘式电磁铁(12)与带螺纹的圆形钢条(11)的一端相连，带螺纹的圆形钢条(11)的另一端与加载系统(29)的活塞(7)相连；节理岩体模型(18)位于一端封闭的钢铁圆管(23)内，并位于设置有位移刻度标记的120°弧形混凝土柱(24)上；一端封闭的钢铁圆管(23)的内弧半径与弧形混凝土柱(24)的外弧半径一致，弧形混凝土柱(24)的内弧半径与节理岩体模型(18)的半径一致，弧形混凝土柱(24)内弧上设置有位移刻度标记；弧形气囊(20)的外弧半径与一端封闭的钢铁圆管(23)的内弧半径一致。