【技术实现步骤摘要】
岩石结构面恒定法向刚度剪切试验仪及其试验方法
本专利技术涉及岩石力学技术，尤其涉及一种岩石结构面恒定法向刚度剪切试验仪及其试验方法。
技术介绍
由于成岩作用、构造运动作用、外力（如风化、卸荷、爆破等）作用等，工程岩体中形成了各种类型的结构面。岩体的稳定性特征、强度特征和变形特征等力学性质与其内部存在的结构面几何和力学性质密切相关。实际工程中，常见由于结构面存在而造成的灾害事故，如硐室失稳、边坡滑移、结构面型岩爆等。近年来，国内外众多学者对结构面剪切力学特性和破坏特征等开展了大量研究，结果表明，结构面粗糙度对剪切强度特性、剪胀特征、结构面表面破坏机制等的变化规律起着决定性作用。因此，开展岩石结构面表面形貌特征和剪切力学特性的研究，对工程稳定性设计和灾害的防控具有一定的指导意义。在确定岩石结构面剪切强度时，通常采用室内剪切试验的方法，在以往的试验中，常采用恒定法向应力剪切试验确定岩石结构面的剪切强度。该方法适用于模拟恒定法向应力条件下结构面的剪切特性，但无法准确获得结构面在恒定法向刚度条件下的剪切强度特性，如地震荷载作用下的岩石结构面剪切特性、地下硐室围岩结构面剪切特...
【技术保护点】
1.一种岩石结构面恒定法向刚度剪切试验仪，其特征在于：本试验仪包括顶部横梁（1）、立柱（2）、底座横梁（3）、左水平反力钢梁（4）、右水平反力钢梁（5）、台座（6）、锚固螺栓（7）、垫片（8）、加劲肋（9）、试样（10）、剪切盒（11）、水平滚排（12）、竖向滚排（13）、竖向加荷系统（14）、水平加荷系统（15和控制管路（16）；所述的试样（10）为边长150mm的立方体，置于剪切盒（11）内，由岩样（10‑1）、结构面（10‑2）、水泥砂浆（10‑3）、和剪切缝（10‑4）组成；以岩样（10‑1）为中心，在岩样（10‑1）的结构面（10‑2）上、下、中分别设置有水泥砂浆...
【技术特征摘要】
1.一种岩石结构面恒定法向刚度剪切试验仪，其特征在于：本试验仪包括顶部横梁（1）、立柱（2）、底座横梁（3）、左水平反力钢梁（4）、右水平反力钢梁（5）、台座（6）、锚固螺栓（7）、垫片（8）、加劲肋（9）、试样（10）、剪切盒（11）、水平滚排（12）、竖向滚排（13）、竖向加荷系统（14）、水平加荷系统（15和控制管路（16）；所述的试样（10）为边长150mm的立方体，置于剪切盒（11）内，由岩样（10-1）、结构面（10-2）、水泥砂浆（10-3）、和剪切缝（10-4）组成；以岩样（10-1）为中心，在岩样（10-1）的结构面（10-2）上、下、中分别设置有水泥砂浆10-3和剪切缝（10-4）；所述的剪切盒（11）由上剪切盒（11-1）和下剪切盒（11-2）组成，呈盒状，底面为正方形，正方形边长为153mm，盒深70mm；各构件的位置和连接关系是：顶部横梁（1）、立柱（2）和底座横梁（3）依次连接锚固组成外部反力框架；在框架内部，从左至右，左水平反力钢梁（4）、水平加荷系统（15）、剪切盒（11）、竖向滚排（13）、右水平反力钢梁（5）组成内部水平作用系统，从上至下，竖向加荷系统（14）、剪切盒（11）、水平滚排（12）、台座（6）依次连接组成内部竖向作用系统；左水平反力钢梁（4）、右水平反力钢梁（5）分别锚固在左右立柱（2）上，为水平加荷系统（15）提供水平反力支撑；台座（6）锚固在底座横梁（3），为竖向加荷系统（14）提供竖向反力支撑；水平滚排（12）、竖向滚排（13）分别设置在台座（6）上部、右水平反力钢梁（5）左侧，试样（10）放于剪切盒（11）内，剪切盒（11）置于水平滚排（12）之上，并使上剪切盒（11-1）紧贴竖向滚排（13），可确保剪切试样（10）产生水平剪切位移和竖向剪涨。2.基于权利要求1所述岩石结构面恒定法向刚度剪切试验仪的试验方法，其特征在于包括下列步骤：①制样将岩样（10-1）的结构面（10-2）置于预留剪切缝（10-4）的中心，结构面（10-2）与剪切缝（10-4）保持平行，后利用水泥砂浆（10-3）...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海峰，朱长歧，汪稔，崔翔，孟庆山，吕士展，吴文娟，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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