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一種土工合成材料拉拔試驗(yàn)的演示裝置的制作方法

文檔序號(hào):12273801閱讀:205來源:國知局
一種土工合成材料拉拔試驗(yàn)的演示裝置的制作方法

本發(fā)明設(shè)計(jì)一種演示裝置,尤其是涉及一種土工合成材料拉拔試驗(yàn)的演示裝置。



背景技術(shù):

筋土界面的摩擦特性是現(xiàn)代加筋土技術(shù)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),是徹底弄清加筋機(jī)理和建立加筋土理論體系的關(guān)鍵。而拉拔試驗(yàn)?zāi)苣M加筋土結(jié)構(gòu)中的加筋行為,為獲得合適的設(shè)計(jì)參數(shù)提供一種可靠的方法。因此,拉拔試驗(yàn)已成為研究筋土界面摩擦特性的最有效測試手段之一。土工合成材料拉拔試驗(yàn)方法是將土工合成材料水平鋪埋在試驗(yàn)箱內(nèi)土體中,施加豎直均布荷載于土體表面模擬上覆土壓力,預(yù)留一端材料于填土外部,對其施加水平拉力使筋材在填料中移動(dòng),實(shí)現(xiàn)土與格柵面的相對運(yùn)動(dòng),直到格柵屈服、被拔出或拉斷;期間,量測格柵的位移和端部拉力,通過分析確定筋土間的摩擦系數(shù)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),土中的加筋材料不僅會(huì)在土與筋材的接觸面上產(chǎn)生直接加筋作用,而且也會(huì)在接觸面以外的一定范圍內(nèi)對土體產(chǎn)生一種間接的加固作用,稱為“間接影響帶”。在試驗(yàn)中,常有研究人員采用染色砂法,對拉拔試驗(yàn)過程中顆粒的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行觀察,從而對加筋機(jī)理進(jìn)行闡述。在教學(xué)中,讓學(xué)生課后分組分批利用拉拔儀進(jìn)行試驗(yàn)是必要的,但利用拉拔試驗(yàn)儀進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),制備試樣、裝置試樣、安裝量測裝備等就耗用大量時(shí)間,顆粒的運(yùn)動(dòng)需要借助數(shù)字圖像技術(shù)處理,不夠形象直觀。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明目的是:提供一種顆粒的運(yùn)動(dòng)不需要借助數(shù)字圖像技術(shù)處理,使教學(xué)更加形象和生動(dòng),且節(jié)約制備試樣、裝置試樣、安裝量測裝備等耗用時(shí)間的土工合成材料拉拔試驗(yàn)的演示裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種土工合成材料拉拔試驗(yàn)的演示裝置,包括試驗(yàn)臺(tái)支架,設(shè)于所述試驗(yàn)臺(tái)支架上的試驗(yàn)臺(tái),固定于所述試驗(yàn)臺(tái)上的試驗(yàn)盒,裝于所述試驗(yàn)盒內(nèi)的染色顆粒球,設(shè)于所述染色顆粒球頂部的壓板,設(shè)于所述壓板上的砝碼一,若干個(gè)自上而下設(shè)置、且橫向插入所述試驗(yàn)盒內(nèi)的薄插板,以及設(shè)于所述試驗(yàn)臺(tái)上、并位于所述試驗(yàn)盒右側(cè)的滑輪支架;在所述滑輪支架上設(shè)有橫向設(shè)置的滑輪桿,在所述滑輪桿上套裝有滑輪,在至少一個(gè)薄插板的上表面鋪設(shè)土工合成材料,所述土工合成材料的末端通過夾具連接鋼絲,鋼絲繞過滑輪且底端連接砝碼托,同時(shí)在所述砝碼托上逐級放置砝碼二。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述染色顆粒球在試驗(yàn)盒內(nèi)分顏色逐層放置,且層與層之間采用薄插板臨時(shí)分界。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述滑輪支架包括兩前后對稱設(shè)置的豎桿,以及若干個(gè)兩兩前后對稱設(shè)于兩豎桿上的斜桿;在所述斜桿上設(shè)有用于放置滑輪桿的弧形彎部,在弧形彎部上設(shè)有與其對應(yīng)設(shè)置的弧形卡扣。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述弧形彎部的位置與土工合成材料一一對應(yīng)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述試驗(yàn)盒前、后側(cè)壁均呈透明設(shè)置,便于對拉拔試驗(yàn)過程中染色顆粒球的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行觀察,其左側(cè)壁內(nèi)側(cè)設(shè)有若干個(gè)橫向卡槽,其右側(cè)壁上設(shè)有若干個(gè)與所述橫向卡槽一一對應(yīng)且等高設(shè)置的橫向插孔,用來插入和取出薄插板。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案,在所述滑輪兩側(cè)通過螺絲定位。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案,本發(fā)明的染色顆粒球用來模擬土顆粒,所述染色顆粒球?yàn)椴捎貌煌睆酱笮〉牟A?、塑料球或鐵球。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述試驗(yàn)盒底部通過若干個(gè)螺釘固定在所述試驗(yàn)臺(tái)上。

本發(fā)明的具體操作過程如下:將染色顆粒球在試驗(yàn)盒里逐層放置,同一層染色顆粒球?yàn)橥环N顏色,不同層顏色不同,每層染色顆粒球放置完成后,插入薄插板,逐層放置好染色顆粒球后在最上層染色顆粒球上放置壓板,拔出所有薄插板,壓板上放置砝碼施加法向荷載。土工合成材料可布置在任一薄插板處,在薄插板上水平鋪好土工合成材料,將土工合成材料伸出的端部通過夾具連接鋼絲,繞過滑輪,滑輪串套于一根滑輪桿中部,用兩個(gè)螺絲固定在所述滑輪兩側(cè),使該滑輪不能左右移動(dòng);滑輪桿放置在滑輪支架上,兩端用弧形卡扣固定在弧形彎部上;鋼絲下部連有一個(gè)砝碼托,砝碼托上逐級放置砝碼施加水平拉拔力。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:

1.本發(fā)明構(gòu)造簡單、制作容易,節(jié)省常規(guī)拉拔試驗(yàn)的準(zhǔn)備時(shí)間,通過觀測拉拔過程中不同區(qū)域顆粒球的運(yùn)動(dòng),分析土工合成材料的加固影響范圍,從而進(jìn)一步理解加筋機(jī)理,教學(xué)顯得直觀形象。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本發(fā)明夾具的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3為本發(fā)明滑輪支架及滑輪裝配側(cè)視圖;

圖4為本發(fā)明滑輪支架及滑輪裝配主視圖;

圖5為本發(fā)明試驗(yàn)盒的結(jié)構(gòu)示意圖;

其中:1試驗(yàn)臺(tái)支架,2試驗(yàn)臺(tái),3試驗(yàn)盒,4染色顆粒球,5壓板,6砝碼一,7薄插板,8滑輪支架,81豎桿,82斜桿,83弧形彎部,84弧形卡扣,9滑輪桿,10滑輪,11土工合成材料,12夾具,13鋼絲,14砝碼托,15砝碼二,16橫向卡槽,17橫向插孔,18螺絲,19螺釘。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例:參照圖1-5所示,一種土工合成材料拉拔試驗(yàn)的演示裝置,包括試驗(yàn)臺(tái)支架1,設(shè)于試驗(yàn)臺(tái)支架1上的試驗(yàn)臺(tái)2,固定于試驗(yàn)臺(tái)2上的試驗(yàn)盒3,裝于試驗(yàn)盒3內(nèi)的染色顆粒球4,設(shè)于染色顆粒球4頂部的壓板5,設(shè)于壓板5上的砝碼一6,若干個(gè)自上而下設(shè)置、且橫向插入試驗(yàn)盒3內(nèi)的薄插板7,以及設(shè)于試驗(yàn)臺(tái)2上、并位于試驗(yàn)盒3右側(cè)的滑輪支架8;在滑輪支架8上設(shè)有橫向設(shè)置的滑輪桿9,在滑輪桿9上套裝有滑輪10,在至少一個(gè)薄插板7的上表面鋪設(shè)土工合成材料11,土工合成材料11的末端通過夾具12連接鋼絲13,鋼絲13繞過滑輪10且底端連接砝碼托14,同時(shí)在砝碼托14上逐級放置砝碼二15。

本發(fā)明的染色顆粒球4用來模擬土顆粒,該染色顆粒球4為采用不同直徑大小的玻璃球、塑料球或鐵球,染色顆粒球4在試驗(yàn)盒3內(nèi)分顏色逐層放置,且層與層之間采用薄插板7臨時(shí)分界,同時(shí)試驗(yàn)盒3前、后側(cè)壁均呈透明設(shè)置,便于對拉拔試驗(yàn)過程中染色顆粒球4的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行觀察,其左側(cè)壁內(nèi)側(cè)設(shè)有若干個(gè)橫向卡槽16,其右側(cè)壁上設(shè)有若干個(gè)與橫向卡槽16一一對應(yīng)且等高設(shè)置的橫向插孔17,用來插入和取出薄插板7。

本發(fā)明的滑輪支架8包括兩前后對稱設(shè)置的豎桿81,以及若干個(gè)兩兩前后對稱設(shè)于兩豎桿81上的斜桿82;在斜桿82上設(shè)有用于放置滑輪桿9的弧形彎部83,在弧形彎部83上設(shè)有與其對應(yīng)設(shè)置的弧形卡扣84,且弧形彎部83的位置與土工合成材料11一一對應(yīng)。

本發(fā)明在滑輪10兩側(cè)通過螺絲18定位,試驗(yàn)盒3底部通過若干個(gè)螺釘19固定在試驗(yàn)臺(tái)2上。

本發(fā)明的具體操作過程如下:將染色顆粒球4在試驗(yàn)盒3里逐層放置,同一層染色顆粒球4為同一種顏色,不同層顏色不同,每層染色顆粒球4放置完成后,插入薄插板7,逐層放置好染色顆粒球4后在最上層染色顆粒球4上放置壓板5,拔出所有薄插板7,壓板5上放置砝碼一6施加法向荷載。土工合成材料11可布置在任一薄插板7處,在薄插板7上水平鋪好土工合成材料11,將土工合成材料11伸出的端部通過夾具12連接鋼絲13,繞過滑輪10,滑輪10串套于一根滑輪桿9中部,用兩個(gè)螺絲18固定在滑輪10兩側(cè),使該滑輪10不能左右移動(dòng);滑輪桿9放置在滑輪支架8上,其兩端用弧形卡扣84固定在弧形彎部83上;鋼絲13下部連有一個(gè)砝碼托14,砝碼托14上逐級放置砝碼二15施加水平拉拔力。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效,而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下,對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。

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