一种实现静载与高频循环荷载耦合作用的三轴仪制造技术

本发明专利技术涉及一种实现静载与高频循环荷载耦合作用的三轴仪，包括加载系统及测量单元，加载系统包括加载架、反力架、设置在加载架上并位于反力架下方的升降台、设置在升降台上的三轴室、设置在三轴室顶部的三轴室顶盖、设置在反力架下方的音圈电机、与音圈电机传动连接并贯穿三轴室顶盖的加载杆以及与三轴室的内部相连通的气压源，测量单元包括压力测量系统、轴力测量系统、加速度测量系统、位移测量系统、体积测量系统及采集分析系统。与现有技术相比，本发明专利技术可实现静载与高频循环荷载的耦合作用，可实现150Hz高频低幅值循环荷载，循环时间或次数可根据需要及音圈电机发热情况而定；实现低至0.5kPa的低应力幅的精确控制，其误差小于0.1kPa。小于0.1kPa。小于0.1kPa。

【技术实现步骤摘要】
一种实现静载与高频循环荷载耦合作用的三轴仪


[0001]本专利技术属于岩土工程测试设备和环境振动工程
，涉及一种实现静载与高频循环荷载耦合作用的三轴仪。

技术介绍

[0002]随着我国区域经济呈现迅猛的发展态势，地区之间的交通量大幅增加，高速铁路、高速公路线路数呈急速增长趋势，路基土体受交通荷载长期高频振动作用，特别是高速铁路面临提速趋势，朝400km/h甚至更高速发展。因此，轨下路基土体受高频循环荷载作用下的长期服役性能将直接影响高铁列车的安全运营及舒适性保障。基于其高频振动特性，特别是轨下路基土体动力响应随着土体埋深增加，动应力幅急剧衰减。而土体在高频率、低振幅的动荷载作用下可产生抗剪强度急剧衰减、孔隙水压力急剧增加及变形急剧发展。
[0003]现有岩土动力学性质测试设备主要有动单剪仪、常规振动三轴仪、共振柱仪、振动扭剪三轴仪等。这些设备功能均比较受限，特别是常规振动三轴仪目前可加载频率约为10Hz。此外，室内试验常用的围压加载方式是水压加载，特别是加载杆与三轴室顶盖间的摩擦力较大，高频振动时，两者间的摩擦力急剧增加，导致输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现静载与高频循环荷载耦合作用的三轴仪，其特征在于，该三轴仪包括加载系统以及与加载系统相适配的测量单元，所述的加载系统包括加载架(13)、设置在加载架(13)上的反力架(1)、设置在加载架(13)上并位于反力架(1)下方的升降台(22)、设置在升降台(22)上并用于放置试样(8)的三轴室(7)、设置在三轴室(7)顶部的三轴室顶盖(6)、设置在反力架(1)下方的音圈电机(3)、与音圈电机(3)传动连接并贯穿三轴室顶盖(6)的加载杆(5)以及与三轴室(7)的内部相连通的气压源(18)，所述的测量单元包括压力测量系统、轴力测量系统、加速度测量系统、位移测量系统、体积测量系统及采集分析系统。2.根据权利要求1所述的一种实现静载与高频循环荷载耦合作用的三轴仪，其特征在于，所述的轴力测量系统包括设置在反力架(1)与音圈电机(3)之间的高频荷载传感器(2)，所述的采集分析系统分别与高频荷载传感器(2)、音圈电机(3)电连接。3.根据权利要求1所述的一种实现静载与高频循环荷载耦合作用的三轴仪，其特征在于，所述的试样(8)上覆盖有乳胶膜，顶部设有试样帽(23)，所述的加载杆(5)的底部与试样帽(23)接触。4.根据权利要求1所述的一种实现静载与高频循环荷载耦合作用的三轴仪，其特征在于，所述的三轴室顶盖(6)与加载杆(5)之间设有钢珠导套，该钢珠导套内设有多个与加载杆(5)相适配的钢珠(12)。5.根据权利要求1所述的一种实现静载与高频循环荷载耦合作用的三轴仪，其特征在于，所述的气压源(18)与试样(8)的顶部之间设有第一高压透明管(9)，所述的气压源(18)与试样(8)的底部之间设有第二高压透明...

【专利技术属性】
技术研发人员：周顺华，郭培军，代宁，王炳龙，陕耀，狄宏规，付龙龙，叶伟涛，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：