一种用于模拟活动断层运动特性的剪切盒制造技术

本发明专利技术公开了一种用于模拟活动断层运动特性的剪切盒，包括对称设置的上剪切盒、下剪切盒，所述上剪切盒和下剪切盒通过凹凸结构相互配合对接。其中，上剪切盒设置凸起，下剪切盒设置凹槽，组装后凸起和凹槽之间的空腔用于放置模拟断层充填物试件，在凸起和凹槽水平表面通过固定螺栓各连接一个锯齿形板用以模拟断层壁面，可以根据需要调节锯齿起伏角度和起伏高度改变模拟断层的粗糙度，在下剪切盒内部、凹槽下部安装一个超声波换能器，用以测量活动断层剪切过程的声发射(AE)信号。该装置结构简单，组装方便，使用灵活，密闭性好，且能很好与现有试验机兼容，具有很强的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于模拟活动断层运动特性的剪切盒
本专利技术涉及岩体工程地质力学实验
，特别是涉及一种用于模拟活动断层运动特性的剪切盒。
技术介绍
断层是普遍存在于地壳中的地质界面，控制着地震的孕育和发生、地表变形破裂、地下流体分布及运移、地表地质灾害孕育等。特别是全新世活动断层，由于其运动特性如变形速率等十分显著，对大型水利工程、铁路工程、核电工程结构的安全形成重要威胁。因此，研究活动断层的运动特性，不仅对于认识活动断层孕育地震过程及动力学机理具有重要的基础理论价值，而且对于大型工程的选址、施工设计以及稳定性评价具有重要的意义。国内外学者通过大量的室内剪切试验研究了软弱充填结构面(模拟断层)的剪切特性，中科院地质与地球物理所自主研发的大型岩体结构面动态剪切测试试验系统可以进行不同应变率范围内模拟断层的动态剪切试验。然而前人在试验中所用的剪切盒存在以下缺陷：1、传统的剪切盒在切向荷载和法向荷载作用下使得模拟断层的充填颗粒易从剪切缝中挤出，不但造成结果失真，而且易使剪切盒在滑动过程中偏离剪切方向。2、现有的剪切盒提供的模拟断层面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于模拟活动断层运动特性的剪切盒，其特征在于：包括上剪切盒(1)、下剪切盒(2)；所述上剪切盒(1)和下剪切盒(2)通过凹凸结构相互配合对接；其中，所述上剪切盒(1)的底部设置有凸起(12)，所述下剪切盒(2)的顶部设置有凹槽(13)，所述凹槽(13)与所述凸起(12)对接后之间留有空隙，所述空隙用于放置模拟断层充填物试件(11)，所述凸起(12)的底面上和所述凹槽(13)的顶面上均设置有一锯齿形板(3)用以模拟断层壁面，在所述凹槽(13)的底部的所述下剪切盒(2)内部安装一个超声波换能器(14)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于模拟活动断层运动特性的剪切盒，其特征在于：包括上剪切盒(1)、下剪切盒(2)；所述上剪切盒(1)和下剪切盒(2)通过凹凸结构相互配合对接；其中，所述上剪切盒(1)的底部设置有凸起(12)，所述下剪切盒(2)的顶部设置有凹槽(13)，所述凹槽(13)与所述凸起(12)对接后之间留有空隙，所述空隙用于放置模拟断层充填物试件(11)，所述凸起(12)的底面上和所述凹槽(13)的顶面上均设置有一锯齿形板(3)用以模拟断层壁面，在所述凹槽(13)的底部的所述下剪切盒(2)内部安装一个超声波换能器(14)。


2.根据权利要求1所述的用于模拟活动断层运动特性的剪切盒，其特征在于：所述凸起(12)与所述凹槽(13)的长宽相同，横截面均为长方形。


3.根据权利要求1所述的用于模拟活动断层运动特性的剪切盒，其特征在于：所述的上剪切盒(1)包括一块承受法向荷载的水平顶板、设置在水平顶板底面且与水平顶板一体成型的凸起(12)，所述凸起(12)底面与水平顶板顶面平行，所述凸起(12)沿长度方向的一端表面与水平顶板侧表面齐平，另一端表面与水平顶板侧表面留有距离，所述凸起(12)在与水平顶板侧表面齐平的一端设置一个定位角。


4.根据权利要求3所述的用于模拟活动断层运动特性的剪切盒，其特征在于：所述上剪切盒(1)还包括一块挡板(4)，所述挡板(4)设有两个螺纹孔，紧靠在所述凸起(12)与所述水平顶板侧表面齐平的一端，通过两个螺栓(5)固定在所述定位角。


5.根据权利要求1所述的用于模拟活动断层运动特性的剪切盒，其特征在于：所述凸起(12)的底面上设有四个螺纹孔，与其连接的所述锯齿形板(3)也设有四个螺纹孔，所述锯齿形板(3)通过四个螺栓(5)安装在凸起(12)底面。
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【专利技术属性】
技术研发人员：祁生文，黄晓林，张晓辉，郑博文，李志清，李丽慧，李守定，马凤山，秦四清，尚彦军，薛雷，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11