【技术实现步骤摘要】
本申请属于岩土工程拉伸试验，涉及一种角度可调土体抗拉强度试验装置及其测量方法。
技术介绍
1、在土的力学特性研究和相关工程实践中，通常将抗压强度和抗剪强度认定为评判土体强度的两个基本指标。但常忽略评价材料强度的另一常用指标，即抗拉强度，这是由于土体的抗拉强度比抗压强度和抗剪强度小很多，而被认为不具有研究价值。事实上，很多情况下，土体并不完全是纯剪切破坏模式，通常是剪切、鼓胀和拉张共同作用的结果，甚至在某些特殊情况下，拉张是土体破坏的主要模式。例如，在崩岗、滑坡孕育过程中，斜坡坡顶产生的拉张裂缝；地下水过度开采、地下空间高度利用引起的地裂缝；土石坝、堤岸、路基的不均匀沉降导致的拉张破坏等，都与土体的抗拉强度密切相关。此外，土体干燥失水使得体积收缩，产生裂缝，也是土体拉张破坏的体现。因此，土体抗拉强度是岩土工程问题中一个不可忽视的要素。
2、目前，土体抗拉强度的测试方法很多，按大类可分为直接法和间接法。直接法主要包括直接拉伸法和三轴拉伸法等，一般是利用夹具或高分子黏合剂固定土样两端，在两端施加拉力以使试样拉张破坏，从而直接测定出土体的抗拉强度。间接法主要包括轴向压裂法、径向压裂法（巴西劈裂法）和土梁弯曲法等，基于理论公式，对土样进行压裂或弯曲，再通过换算得到抗拉强度。在诸多的测试方法中，直接拉伸法计算公式较为简单，测得的抗拉强度一般较为接近实际值，理论上是最为理想的一种方法。但是，现有的土体直接拉伸试验通常体现出可操作性差的特点：由于圆柱或棱柱土样需要用黏合剂固定在夹具或加载板上，很容易在固定处附近区域产生应力集中乃至破
技术实现思路
1、本申请针对现有土体抗拉强度的试验装置和制样模具，如需开展不同尺寸试样的抗拉强度测试，须重新制作所需试验装置，费时费力且成本较高的技术问题，提供一种角度可调土体抗拉强度试验装置及其测量方法。
2、为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案予以实现：
3、第一方面，本申请提出一种角度可调土体抗拉强度试验装置，包括结构相同且镜像可拆卸相连的第一拉伸盒组件和第二拉伸盒组件，第一拉伸盒组件和第二拉伸盒组件内部连通，用于容放土体试样；
4、所述第一拉伸盒组件包括延长板、两个顶板、两个斜板、两个侧板和两个组合板；两个所述顶板分别与所述延长板的两端滑动连接；两个所述斜板分别与两个所述顶板的外侧铰接；两个所述侧板分别位于两个斜板的内侧，并与对应的斜板滑动配合；两个所述组合板分别与两个侧板远离延长板的一侧铰接，两个组合板平行设置，并可拆卸连接为一个组合板整体结构；所述组合板整体结构与所述延长板之间、所述顶板与延长板之间、斜板与侧板之间均可拆卸连接，用于对第一拉伸盒组件整体、顶板与延长板之间、斜板与侧板之间进行定位；
5、所述第一拉伸盒组件的延长板和所述第二拉伸盒组件的延长板分别用于连接材料力学试验机的两端。
6、进一步地，所述延长板内侧设置有两个相互平行的第一限位滑槽，所述顶板外侧设置有两个第一限位滑杆；
7、两个所述第一限位滑杆分别与两个所述第一限位滑槽相适配。
8、进一步地，所述延长板上开设有多个第一螺纹孔，多个第一螺纹孔的连线与第一限位滑槽平行，所述顶板上开设有第二螺纹孔，延长板与顶板通过第一螺栓相连，第一螺栓位于第二螺纹孔和一个第一螺纹孔内。
9、进一步地，所述斜板内侧设置有两个相互平行的第二限位滑槽，所述侧板外侧设置有两个第二限位滑杆；
10、两个所述第二限位滑杆分别与两个所述第二限位滑槽相适配。
11、进一步地，所述斜板上开设有多个第三螺纹孔，多个第三螺纹孔的连线与第二限位滑槽平行，所述侧板上开设有第四螺纹孔，斜板与侧板通过第二螺栓相连，第二螺栓位于第四螺纹孔和一个第三螺纹孔内。
12、进一步地，还包括连接块和两根第一连接杆；
13、所述顶板外侧边沿开设有第一凹槽，所述斜板靠近顶板的一侧边沿开设有第二凹槽，所述连接块位于第一凹槽和第二凹槽内；
14、一根所述第一连接杆依次贯穿第一凹槽一侧的顶板、连接块和第一凹槽另一侧的顶板，另一根所述第一连接杆依次贯穿第二凹槽一侧的斜板、连接块和第二凹槽另一侧的斜板。
15、进一步地，还包括第二连接杆；
16、所述组合板靠近侧板的一侧边沿设有圆弧凸起，所述侧板靠近组合板的一侧边沿设有第三凹槽，所述圆弧凸起位于第三凹槽内；
17、所述第二连接杆依次贯穿第三凹槽一侧、圆弧凸起和第三凹槽另一侧。
18、进一步地，还包括平行设置的两个矩形支撑框；
19、两个所述组合板通过两个矩形支撑框可拆卸连接为一个组合板整体结构。
20、进一步地，还包括位于第一拉伸盒组件前后两侧的四根斜支撑杆；
21、位于同一侧的两根斜支撑杆中，一根斜支撑杆一端与矩形支撑框a处相连，另一端与延长板b处相连，另一根斜支撑杆一端与矩形支撑框c处相连，另一端与延长板d处相连；
22、所述a处和所述c处分别为矩形支撑框靠近延长板一侧的两个顶点，所述b处和所述d处分别为延长板侧边的两个端点；
23、所述a处、b处、d处和c处依次连接围成的图形为梯形。
24、第二方面，本申请提出一种土体抗拉强度测量方法，采用上述角度可调土体抗拉强度试验装置；所述测量方法包括：
25、s1，根据土体试样的尺寸和形状，调整顶板、斜板和侧板的相对位置，并对组合板整体结构与延长板之间、顶板与延长板之间、斜板与侧板之间进行定位；
26、s2，将所述角度可调的土体抗拉强度试验装置平放，在第一拉伸盒组件和第二拉伸盒组件内装填土体材料，使各处土体材料被压实且厚度相同；
27、s3，将所述角度可调的土体抗拉强度试验装置竖直放置，使第一拉伸盒组件和第二拉伸盒组件的延长板分别固定在材料力学试验机的两端；
28、s4，拆除第一拉伸盒组件和第二拉伸盒组件之间的连接；
29、s5，通过材料力学试验机进行抗拉强度测量。
30、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
31、本申请提出一种角度可调土体抗拉强度试验装置，顶板两侧的斜板可以相对顶板转动，改变斜板与顶板之间的夹角，并能拉动侧板进行滑动，以改变试验装置的端部宽度。顶板本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于，包括结构相同且镜像可拆卸相连的第一拉伸盒组件和第二拉伸盒组件，第一拉伸盒组件和第二拉伸盒组件内部连通，用于容放土体试样；
2.根据权利要求1所述角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于：所述延长板(2)内侧设置有两个相互平行的第一限位滑槽(6)，所述顶板(1)外侧设置有两个第一限位滑杆(7)；
3.根据权利要求2所述角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于：所述延长板(2)上开设有多个第一螺纹孔(10)，多个第一螺纹孔(10)的连线与第一限位滑槽(6)平行，所述顶板(1)上开设有第二螺纹孔(11)，延长板(2)与顶板(1)通过第一螺栓(12)相连，第一螺栓(12)位于第二螺纹孔(11)和一个第一螺纹孔(10)内。
4.根据权利要求1所述角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于：所述斜板(3)内侧设置有两个相互平行的第二限位滑槽(8)，所述侧板(4)外侧设置有两个第二限位滑杆(9)；
5.根据权利要求4所述角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于：所述斜板(3)上开设有多个第三螺纹孔(
6.根据权利要求1所述角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于：还包括连接块(16)和两根第一连接杆(17)；
7.根据权利要求6所述角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于：还包括第二连接杆(20)；
8.根据权利要求1至7任一所述角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于：还包括平行设置的两个矩形支撑框(23)；
9.根据权利要求8所述角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于：还包括位于第一拉伸盒组件前后两侧的四根斜支撑杆(24)；
10.一种土体抗拉强度测量方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一所述角度可调土体抗拉强度试验装置；所述测量方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于，包括结构相同且镜像可拆卸相连的第一拉伸盒组件和第二拉伸盒组件，第一拉伸盒组件和第二拉伸盒组件内部连通，用于容放土体试样；
2.根据权利要求1所述角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于：所述延长板(2)内侧设置有两个相互平行的第一限位滑槽(6)，所述顶板(1)外侧设置有两个第一限位滑杆(7)；
3.根据权利要求2所述角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于：所述延长板(2)上开设有多个第一螺纹孔(10)，多个第一螺纹孔(10)的连线与第一限位滑槽(6)平行，所述顶板(1)上开设有第二螺纹孔(11)，延长板(2)与顶板(1)通过第一螺栓(12)相连，第一螺栓(12)位于第二螺纹孔(11)和一个第一螺纹孔(10)内。
4.根据权利要求1所述角度可调土体抗拉强度试验装置，其特征在于：所述斜板(3)内侧设置有两个相互平行的第二限位滑槽(8)，所述侧板(4)外侧设置有两个第二限位滑杆(9)；
5.根据权利要求4所述角...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓林，许领，丁栋，杜佳虎，康维旗，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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