【技术实现步骤摘要】
本技术属于岩石剪切强度测试领域,特别涉及用于纯剪切试验的岩块试件。
技术介绍
岩石剪切强度是工程建设中的基础参数。目前用于测试岩石剪切强度的方法有直接剪切试验、三轴剪切试验、楔形剪切(或称为倾斜剪切)试验、单面剪切试验、双面剪切试验及冲孔剪切试验等。直接剪切试验、三轴剪切试验、楔形剪切试验等方法是最常应用的,但均无法实现真正的纯剪切(即被剪切面上仅有单一的剪应力)。单面剪切和双面剪切不仅对试验机要求高,只有专门的剪切试验机才能进行该试验,且仍难以实现真正的纯剪试验。冲孔剪切试验是在圆台形岩块试件顶面垫一个剪切板,在圆台形岩块试件底面放一个剪切圆环,通过对剪切板施加冲击力,使岩块试件发生剪切破坏。该方法存在以下问题:(1)在剪切过程中剪切板和剪切圆环与岩块试件的表面接触部位会存在较大的压缩应力集中区,从而导致剪切部位受压出现屈服破坏区,并且在冲剪过程中还易形成弯矩,整个应力状态复杂,不能确保破坏沿预定加载方向发展,保证剪切面的应力为纯剪切应力。(2)冲孔剪切试验在冲击过程中通常要求具有一定的冲击速率(通常大于7mm/s),这使得对试验设备的性能要求较高,测试难度增大,普通试验机难以满足测试要求;即便试验设备能满足剪切所需的冲击速率,仍难确保形成有效剪切冲孔,因此该方法在岩石剪切试验中很难见到应用。因此,如何便捷、有效获得岩石的纯剪切强度,仍是目前试验测试和研究的难点。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足,提供 ...
【技术保护点】
一种用于纯剪切试验的岩块试件,该岩块试件的本体(1)为圆柱形或正四棱柱形,所述本体的上端面与下端面平行,其特征在于所述本体(1)的上端面设置有以本体的中心为圆心的第一圆环形凹槽(3),本体(1)的下端面设置有以本体的中心为圆心的第二圆环形凹槽(5),第一圆环形凹槽(3)的宽度及内圈直径与第二圆环形凹槽(5)的宽度及内圈直径相同,第一圆环形凹槽(3)底部与第二圆环形凹槽(5)底部之间的间距(H)为10mm~40mm,所述第一圆环形凹槽将本体的上部段分割成位于中心部位的第一圆台(2)和环绕第一圆台的第一环形体(4),所述第二圆环形凹槽将本体的下部段分割成位于中心部位的第二圆台(6)和环绕第二圆台的第二环形体(7),第一圆台(2)与第二圆台(6)的直径相同,第一圆台(2)的端面和第一环形体(4)的端面位于同一平面,第二圆台(6)的端面和第二环形体(7)的端面位于同一平面。
【技术特征摘要】
1.一种用于纯剪切试验的岩块试件,该岩块试件的本体(1)为圆柱形或正四棱柱形,
所述本体的上端面与下端面平行,其特征在于所述本体(1)的上端面设置有以本体的中心为
圆心的第一圆环形凹槽(3),本体(1)的下端面设置有以本体的中心为圆心的第二圆环形凹
槽(5),第一圆环形凹槽(3)的宽度及内圈直径与第二圆环形凹槽(5)的宽度及内圈直径
相同,第一圆环形凹槽(3)底部与第二圆环形凹槽(5)底部之间的间距(H)为10mm~40mm,
所述第一圆环形凹槽将本体的上部段分割成位于中心部位的第一圆台(2)和环绕第一圆台的
第一环形体(4),所述第二圆环形凹槽将本体的下部段分割成位于中心部位的第二圆台(6)
和环绕第二圆台的第二环形体(7),第一圆台(2)与第二圆台(6)的直径相同,第一圆台
(2)的端面和第一环形体(4)的端面位于同一平面,第二圆台(6)的端面和第二环形体(7)
的端面位于同一平面。
2.根据权利要求1所述用于纯剪切试验的岩块试件,其特征在于第一圆环形凹槽(3)
底部与第二圆环形凹槽(5)底部之间的间距(H)为20mm~30mm。
3.根据权利要求1或2所述用于纯剪切试验的岩块试件,其特征在于第一圆台(2)和
第二圆台(6)的直径(d)是圆柱形本体的直径(D)或正四棱柱形本体的边长(L)的1/4~1/2;
第一圆环形凹槽(3)和第二圆环形凹槽(5)的宽度(b)为2mm~8mm,第一圆环形凹槽(3)
的深度(h1)为10mm~40mm,第二圆环形凹槽(5)的深度(h2)为10mm~40mm。
4.根据权利要求3所述用于纯剪切试验的岩块试件,其特征在于第一圆环形凹槽(3)
和第二圆环形凹槽(5)的宽度(b)为3mm~5mm,第一圆环形凹槽(3)的深度(h1)为20mm
~30mm,第二圆环形凹槽(5)...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘建锋,王璐,边宇,向咏,李林芮,周志威,卓越,
申请(专利权)人:四川大学,
类型:新型
国别省市:四川;51
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