大型多功能土工合成材料界面動力直剪儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬巖土工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種大型多功能土工合成材料界面動力直剪儀。由底座、前后固定支架、橫縱向懸掛梁、懸掛桿、激振器（油缸、支座、傳力桿、卡口）、豎向壓力器、頂板、支撐柱、加載板、側(cè)限框、測試土樣和土工合成材料、抽出板、鋼滾條組、水平底座、伺服系統(tǒng)、油壓系統(tǒng)、電腦控制系統(tǒng)組成。前后固定支架與懸掛梁固定激振器，頂板、支撐柱和水平底座構(gòu)成框架并固定豎向壓力器和加載板，其余部件構(gòu)成剪切盒。通過電腦控制系統(tǒng)、油壓系統(tǒng)控制激振器和抽出板振動，通過伺服系統(tǒng)監(jiān)測應(yīng)力應(yīng)變指標。本發(fā)明可測定任意振動波形作用下土工合成材料界面的動力剪切特性，該儀器還能通過更換部件測試多種界面，實現(xiàn)其他試驗?zāi)康摹?br> 【專利說明】大型多功能土工合成材料界面動力直剪儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬巖土工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種大型多功能土工合成材料界面動力直剪儀，可以實現(xiàn)多種土工材料界面動力直接剪切試驗。
【背景技術(shù)】
[0002]土工合成材料是以人工合成的聚合物(如塑料、化纖、合成橡膠等)為原料的工業(yè)制成品，我國《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GB50290-98》將土工合成材料分為土工織物、土工合成材料、土工特種材料和土工復(fù)合材料、土工網(wǎng)、玻纖網(wǎng)、土工墊等類型。土工合成材料被廣泛應(yīng)用于垃圾填埋場及低矮建筑物基礎(chǔ)底部的作為襯墊系統(tǒng)，起到隔離污染物泄漏的作用，在地震災(zāi)害發(fā)生時，土工合成材料復(fù)合襯墊系統(tǒng)會起到復(fù)雜的隔震作用。然而，土工合成材料的剪切強度普遍較低，在地震動力作用下會沿著復(fù)合襯墊的界面發(fā)生復(fù)雜的相對運動，目前尚不能用理論解釋或數(shù)值方法模擬這種現(xiàn)象。土工合成材料復(fù)合襯墊系統(tǒng)的抗震設(shè)計缺少必要的理論依據(jù)，存在較大的盲目性和不確定性。目前主要采取循環(huán)剪切法和直接剪切法來測取土工合成材料的剪切強度，然而這兩類方法不能模擬地震作用下地震波加速度的不規(guī)則性和瞬時性等特性。振動形式可控的動力直剪儀可以精確研究在復(fù)雜地震波激振作用下土工合成材料復(fù)合襯墊界面的動力剪切情況,并測得動力條件下土工合成材料復(fù)合襯墊界面的動剪切強度，進而深入研究地震作用下考慮襯墊系統(tǒng)作用的填埋場動力穩(wěn)定機理。由于缺乏能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜隨機振動輸入的直剪儀裝置，這方面的研究難以進行，亟需研制能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜隨機振動輸入的土工材料界面動力直剪儀裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供大型多功能土工合成材料界面動力直剪儀。
[0004]本發(fā)明提出的大型多功能土工合成材料界面動力直剪儀，由儀器底座1、激振系統(tǒng)、動力激振輸入系統(tǒng)、正壓力施加系統(tǒng)和壓力盒系統(tǒng)組成，其中:
儀器底座I作為整個多功能試驗平臺的底部固定系統(tǒng)，激振系統(tǒng)、動力激振輸入系統(tǒng)、正壓力施加系統(tǒng)和壓力盒系統(tǒng)均位于儀器底座I上方；
激振系統(tǒng)由激振器后固定支架2、激振器前固定支架3、縱向懸掛梁4、橫向懸掛梁5、激振器懸掛固定桿6、激振器固定支座7、動力激振器油缸8、激振器傳力桿9和連接卡口裝置10組成，激振器后固定支架2、激振器前固定支架3為預(yù)制的鋼制焊接構(gòu)建，通過高強螺栓固定于儀器底座I上；兩根縱向懸掛梁4和兩根橫向懸掛梁5焊接構(gòu)成上部懸掛梁部件，縱向懸掛梁4兩端通過螺栓與激振器前固定支架2和激振器后固定支架3連接固定在一起；激振器懸掛固定桿6穿過橫向懸掛梁5中部且用螺栓固定，通過調(diào)節(jié)螺栓可以實現(xiàn)激振器懸掛固定桿6的上下調(diào)節(jié)，激振器懸掛固定桿6下端與動力激振器油缸8固定；激振器固定支座7是位于動力激振器油缸8的后部水平固定裝置，其通過高強螺栓固定于激振器后固定支架2內(nèi)側(cè)，動力激振器油缸8連接激振器傳力桿9，激振器傳力桿9 一端設(shè)有激振器傳力桿連接卡口裝置10 ； 動力激振輸入系統(tǒng)由激振器伺服系統(tǒng)23、油壓輸送控制系統(tǒng)24和電腦調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)25組成，激振器伺服系統(tǒng)23、油壓輸送控制系統(tǒng)24和電腦調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)25分別連接動力激振器油缸8，激振器伺服系統(tǒng)23通過油壓閥門和傳感器監(jiān)測并控制動力激振器油缸8的運行，油壓輸送控制系統(tǒng)24為激振器油缸8的運行提供穩(wěn)定可控的油源，伺服系統(tǒng)23和油壓系統(tǒng)24由可視化的電腦調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)25進行最終控制；
壓力盒系統(tǒng)由壓力盒加載板15、側(cè)限固定框16、測試土樣17、測試土工合成材料18和動抽出板19組成，測試土工合成材料18緊貼于動抽出板19的上表面上；壓力盒加載板15、側(cè)限固定框16和動抽出板19構(gòu)成的長方體空間內(nèi)填充有測試土樣17 ;動抽出板19 一端連接激振器傳力桿連接卡口裝置10 ;取下側(cè)限固定框16后，加上第二層土工合成材料22構(gòu)成改裝壓力盒，第二層土工合成材料22緊貼于壓力盒加載板15下表面；
正壓力施加系統(tǒng)由豎向壓力器油缸11、固定支撐頂板12、豎向壓力器傳力桿13、豎向支撐柱14和水平底座21組成，水平底座21通過高強螺栓固定于儀器底座I上，4根豎向支撐柱14通過螺栓分別與水平底座21和支撐頂板12固定形成框架，固定支撐頂板12為有肋板的構(gòu)件，豎向壓力器油缸11安裝于固定支撐頂板12頂部的中心位置，壓力器傳力桿13連接壓力盒加載板15 ;水平底座21上設(shè)置鋼滾條組20，使得安置在鋼滾條組20上的動抽出板19的下表面受到的摩擦可忽略。
[0005]本發(fā)明中，橫向懸掛梁5有2根，每根橫向懸掛梁上分布安裝2根激振器懸掛固定桿6，共有4根激振器懸掛固定桿6，分別位于激振器油缸的四個對稱懸掛點位置。
[0006]本發(fā)明中，豎向支撐柱14共有4根,豎向支撐柱下端固定在儀器底座I上,上端與支撐頂板12構(gòu)成剛性支撐框架。
[0007]本發(fā)明中，當(dāng)取下側(cè)限固定框16后，加上第二層土工合成材料22即構(gòu)成改裝壓力盒，第二層土工合成材料22緊貼于壓力盒加載板15下表面。
[0008]本發(fā)明的工作過程:
本發(fā)明為多功能試驗儀器，不同試驗?zāi)康暮凸δ軐?yīng)于不同的工作過程，下面簡述土工合成材料-土界面動直接剪切試驗、雙土工合成材料界面動直接剪切試驗的工作過程。
[0009]1、土工合成材料-土界面動直接剪切試驗的工作過程如下:將土工合成材料18貼附于動抽出板19的上表面，在土工合成材料18上放置側(cè)限固定框16。在測試土工合成材料18與側(cè)限固定框形成的長方體槽填入測試土樣17。操作電腦數(shù)控系統(tǒng)25和油壓控制系統(tǒng)24,控制豎向壓力器油缸11啟動,推動豎向壓力器傳力桿13和加載板15向下運行并垂直壓覆在測試土樣上表面，控制電腦數(shù)控系統(tǒng)25和油壓控制系統(tǒng)24，使施加的正壓力達到實驗設(shè)定值。操作電腦數(shù)控系統(tǒng)25和油壓控制系統(tǒng)24，將設(shè)定的激振波形油壓控制系統(tǒng)24通過油壓的控制轉(zhuǎn)變?yōu)榧ふ衿饔透?活塞的機械振動，通過激振器傳力桿9帶動抽出板19及貼附在其上的測試土工合成材料18 —起振動，與靜止的側(cè)限固定框16及固定框內(nèi)的測試土樣17的下表面發(fā)生剪切。通過伺服系統(tǒng)23監(jiān)測對應(yīng)于剪切過程中不同時刻的應(yīng)力、應(yīng)變指標，具體的傳感器設(shè)置方案按具體試驗要求而定。參照圖廣圖6。
[0010]2、雙土工合成材料界面直接剪切試驗?zāi)Ｊ降墓ぷ鬟^程如下:將測試土工合成材料18貼附于動抽出板19的上表面,將測試土工合成材料22貼附于壓力加載板15的下表面，控制電腦數(shù)控系統(tǒng)25和油壓控制系統(tǒng)24，使壓力加載板15下表面的土工合成材料22與抽出板19上表面的土工合成材料18接觸形成剪切界面，繼續(xù)增大正壓力并達到實驗設(shè)定值。操作電腦數(shù)控系統(tǒng)25和油壓控制系統(tǒng)24，將設(shè)定的激振波形油壓控制系統(tǒng)30通過油壓的控制轉(zhuǎn)變?yōu)榧ふ衿饔透?活塞的機械振動，通過激振器傳力桿9帶動動抽出板19及貼附在其上的測試土工合成材料18 —起振動，與貼附于加載板15下表面的測試土工合成材料22發(fā)生剪切。通過伺服系統(tǒng)23監(jiān)測剪切過程中對應(yīng)于不同時刻的應(yīng)力、應(yīng)變指標，具體的傳感器設(shè)置方案按具體試驗要求而定。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明裝置的最大優(yōu)點是實現(xiàn)了在設(shè)定任意波形振動的激勵下，土工合成材料-土界面和雙土工合成材料界面的動力剪切應(yīng)力應(yīng)變性質(zhì)的測定，解決了現(xiàn)有大型直接剪切儀只能測得靜力剪切性質(zhì)的不足，填補了目前對土工合成材料界面剪切性質(zhì)測試的研究空白。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的前視圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的左視圖。
[0015]圖4為本發(fā)明的右視圖。
[0016]圖5為本發(fā)明的俯視圖。
[0017]圖6為本發(fā)明的土-土工合成材料界面剪切盒的示意圖。
[0018]圖7為本發(fā)明的雙土工合成材料界面剪切盒的示意圖。
[0019]圖中標號:1為底座，2為激振器后固定支架，3為激振器前固定支架，4為縱向懸掛平衡梁，5為橫向懸掛梁，6為激振器懸掛固定桿，7為激振器固定支座，8為動力激振器油缸，9為激振器傳力桿，10為激振器傳力桿連接卡口裝置，11為豎向壓力器油缸，12為豎向壓力裝置固定支撐頂板，13為豎向壓力器傳力桿，14為豎向支撐柱，15為壓力盒加載板，16為壓力盒側(cè)限固定框，17為測試土樣，18為測試土工合成材料，19為動抽出板，20為鋼滾條組，21為剪切部分水平底座，22為第二層土工合成材料，23為激振器伺服系統(tǒng)，24為油壓輸送控制系統(tǒng)，25為電腦調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明為多功能試驗儀器，不同試驗?zāi)康暮凸δ軐?yīng)于不同的工作過程，下面通過實施例進一步描述本發(fā)明。
[0021]實施例1
如圖1-圖7所示，裝置由儀器底座1、激振器后固定支架2、激振器前固定支架3、縱向懸掛梁4、橫向懸掛梁5、激振器懸掛固定桿6、激振器固定支座7、激振器油缸8、激振器傳力桿9、連接卡口裝置10、豎向壓力器油缸11、固定支撐頂板12、豎向壓力器傳力桿13、豎向支撐柱14、加載板15、側(cè)限固定框16、測試土樣17、測試土工合成材料18、動抽出板19、鋼滾條組20、水平底座21、第二層測試土工合成材料22組成，此外還包括激振器伺服系統(tǒng)23、油壓輸送控制系統(tǒng)24、電腦調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)25。其中，儀器底座I作為整個多功能試驗平臺的底部固定系統(tǒng)。激振器后固定支架2、激振器前固定支架3、縱向懸掛梁4、橫向懸掛梁5、激振器懸掛固定桿6、激振器固定支座7、動力激振器油缸8、激振器傳力桿9、連接卡口裝置10組成激振系統(tǒng)。激振器后固定支架2、為激振器前固定支架3為預(yù)制的鋼制焊接構(gòu)建，用高強螺栓固定于底座I上；兩根縱向懸掛梁4和兩根橫向懸掛梁5焊接構(gòu)成上部懸掛梁系統(tǒng)，通過螺栓與激振器前后固定支架2、3連接固定在一起；4根鋼制激振器懸掛固定桿6分別穿過在兩根橫向懸掛梁5中部且用螺栓固定，通過調(diào)節(jié)可以實現(xiàn)懸掛固定桿的上下調(diào)節(jié)，懸掛固定桿6的下端與動力激振器油缸8固定。激振器固定支座7、動力激振器油缸8、激振器傳力桿9、激振器傳力桿連接卡口裝置10、激振器伺服系統(tǒng)23、油壓輸送控制系統(tǒng)24、電腦調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)25組成了動力激振輸入系統(tǒng)。激振器固定支座7是動力激振器油缸8的后部水平固定裝置，通過高強螺栓固定在激振器后固定支架2內(nèi)側(cè)鋼板上，激振器傳力桿9通過激振器傳力桿連接卡口裝置10連接振動輸出裝置，激振器伺服系統(tǒng)23通過油壓閥門和傳感器監(jiān)測并控制動力激振器油缸8的運行，油壓輸送控制系統(tǒng)24為激振器油缸8的運行提供穩(wěn)定可控的油源，伺服系統(tǒng)和油壓系統(tǒng)由可視化的電腦調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)25進行最終控制。豎向壓力器油缸11、固定支撐頂板12、豎向壓力器傳力桿13、豎向支撐柱14、加載板15和水平底座21組成正壓力施加系統(tǒng)。水平底座21為鋼制矩形底座通過高強螺栓固定在儀器底座I上，作為正壓力施加系統(tǒng)的底座；4根豎向支撐柱14通過螺栓分別與水平底座21和支撐頂板12固定形成框架，豎向壓力裝置固定支撐頂板12為有肋板的鋼制構(gòu)件，豎向壓力器油缸11安裝在頂板12的中心位置，壓力器傳力桿13連接壓力盒加載板15 ;在水平底座21上設(shè)置鋼滾條組20，使得安置在鋼滾條組20上的動抽出板19的下表面受到的摩擦可以忽略。加載板15、側(cè)限固定框16、測試土樣17、測試土工合成材料18、動抽出板19、組成壓力盒系統(tǒng)，如圖6所示。測試土工合成材料18緊貼在動抽出板19的上表面上；壓力盒加載板15、側(cè)限固定框16和貼附測試土工合成材料18的動抽出板19構(gòu)成的長方體空間內(nèi)填充測試土樣17。取下側(cè)限固定框16后，加上第二層土工合成材料22構(gòu)成改裝壓力盒，如圖7所示。第二層土工合成材料22緊貼在壓力盒加載板15下表面。
[0022]橫向懸掛梁5有2根,每根橫向懸掛梁上分布安裝2根激振器懸掛固定桿6,共有
4根激振器懸掛固定桿6，分別位于激振器油缸的四個對稱懸掛點位置。
[0023]豎向支撐柱14共有4根，豎向支撐柱下端固定在儀器底座I上，上端與支撐頂板12構(gòu)成剛性支撐框架。
[0024]儀器底座1:由兩根3000mm長的HN 700X300X13X24號H型鋼構(gòu)成，橫向用20mm厚度鋼板和高強螺栓固定連接；激振器后固定支架2:縱向長度200mm、橫向?qū)?00mm、高度500_的鋼制支撐構(gòu)件，用鋼板焊接而成，用高強螺栓與儀器底座I固定；激振器前固定支架3:與激振器后固定支架尺寸相同，在豎向鋼板的中下位置處開一個280mmX 200mm的孔洞，以讓激振器傳力桿穿過；縱向懸掛梁4:為長度IOOOmm的HN 100X50X5X7號H型鋼，兩端焊接有固定鋼塊，用高強螺栓與激振器前后固定支架2、3固定連接；橫向懸掛梁5:為480mm長的8號槽鋼，槽口向下固定于縱向懸掛梁4的上方，用高強螺栓與縱向懸掛梁4連接固定；激振器懸掛固定桿6:為長度400mm、直徑20mm的圓形車制高強鋼桿件；激振器固定支座7、激振器油缸8、激振器傳力桿9:為美國MTS公司提供的配套元件；連接卡口裝置10:為長度200mm、寬度120mm、高120mm的高強鋼材車制的構(gòu)件，卡口固定處用
2個20mm直徑的高強螺栓固定；豎向壓力器油缸11、豎向壓力器傳力桿13:為長春機械科學(xué)研究院集團有限公司提供的配套元件；固定支撐頂板12:為長寬700mmX700mm，用20mm厚鋼板焊接的構(gòu)件；豎向支撐柱14:為長度960mm, IOOmmX IOOmm的方鋼；加載板15:為IIOOmmX340mmX35mm的鋼制構(gòu)件,上部有焊接肋板；側(cè)限固定框16:用鋼板焊接制成的框內(nèi)尺寸為1050mmX350mm的框形鋼制構(gòu)件；動抽出板19:為寬度350mm、長度1450mm的15mm厚鋼板，動抽出板19上表面為機械蝕刻的密集刻紋，在較大正壓力下，可以保證測試土工合成材料與其不產(chǎn)生相對位移；鋼滾條組20:由一組15_直徑剛條和配套油槽組成，用高強螺栓固定在水平底座21上；水平底座21:為1100mmX800mm的20mm厚鋼板，用高強螺栓與底座I固定連接。
[0025]將上述裝置用于測試土樣剪切盒直接剪切試驗?zāi)Ｊ?，其工作過程如下:將尺寸為1250mmX400mm 土工合成材料18貼附于動抽出板19的上表面，在土工合成材料18上放置側(cè)限固定框16,側(cè)限固定框16由20mm厚的鋼板制成內(nèi)部尺寸為1050mmX 350mm矩形框形結(jié)構(gòu)，側(cè)限固定框高度為120_。在測試土工合成材料18與側(cè)限固定框形成的長方體槽填入測試土樣17，測試土樣17的填入深度依照試驗要求設(shè)定。操作電腦數(shù)控系統(tǒng)25和油壓控制系統(tǒng)24,控制豎向壓力器油缸11啟動,推動豎向壓力器傳力桿13和加載板15向下運行，使加載板15垂直壓覆在測試土樣上表面，并與土工合成材料18、側(cè)限固定框16形成對測試土樣17的全民包裹,加載板15的下表面尺寸為1050mmX 350mm,控制電腦數(shù)控系統(tǒng)25和油壓控制系統(tǒng)24，使加載板15施加的正壓力達到實驗設(shè)定值。將抽出板19與激振器傳力桿9通過鋼制傳力桿固定裝置10用螺栓牢固連接，操作電腦數(shù)控系統(tǒng)25和油壓控制系統(tǒng)24，將設(shè)定的激振波形通過油壓控制系統(tǒng)24對油壓的控制轉(zhuǎn)變?yōu)榧ふ衿饔透?活塞的機械振動,通過激振器傳力桿9帶動動抽出板19及貼附在其上的測試土工合成材料18 —起振動，與靜止的側(cè)限固定框16及固定框內(nèi)的測試土樣17的下表面發(fā)生剪切。通過伺服系統(tǒng)23監(jiān)測剪切過程中對應(yīng)于不同時刻的應(yīng)力、應(yīng)變指標，具體的傳感器設(shè)置方案按具體試驗要求而定。在整個振動剪切過程中，保證動抽出板19上貼附的測試土工合成材料18始終完全覆蓋試驗土樣17的下表面。參照圖廣6，本領(lǐng)域的技術(shù)人員均能順利實施。
[0026]實施例2
將實施例1所述裝置用于測試雙土工合成材料界面直接剪切試驗?zāi)Ｊ?，其工作過程如下:將尺寸為1250mmX350mm的測試土工合成材料18貼附于動抽出板19的上表面，將尺寸為1050mmX350mm的測試土工合成材料貼附于壓力加載板15下表面,控制電腦數(shù)控系統(tǒng)31和油壓控制系統(tǒng)30，使壓力加載板15下表面的土工合成材料22與動抽出板19上表面的土工合成材料18接觸形成剪切面，繼續(xù)增大施加的正壓力并達到實驗設(shè)定值。將抽出板19與激振器傳力桿9通過鋼制傳力桿固定裝置10用螺栓牢固連接，操作電腦數(shù)控系統(tǒng)25和油壓控制系統(tǒng)24，將設(shè)定的激振波形通過油壓控制系統(tǒng)24對油壓的控制轉(zhuǎn)變?yōu)榧ふ衿饔透?活塞的機械振動，通過激振器傳力桿9帶動動抽出板19及貼附在其上的測試土工合成材料18 —起振動,與貼附于加載板15下表面的測試土工合成材料22發(fā)生剪切。通過伺服系統(tǒng)23監(jiān)測剪切過程中對應(yīng)于不同時刻的應(yīng)力、應(yīng)變指標，具體的傳感器設(shè)置方案按具體試驗要求而定。在整個振動剪切過程中,保證動抽出板19上貼附的測試土工合成材料18始終完全覆蓋測試土工合成材料22的下表面。參照圖f 5及圖7，本領(lǐng)域的技術(shù)人員均能順利實施。
【權(quán)利要求】
1.一種大型多功能土工合成材料界面動力直剪儀，由儀器底座(1)、激振系統(tǒng)、動力激振輸入系統(tǒng)、正壓力施加系統(tǒng)和壓力盒系統(tǒng)組成，其特征在于: 儀器底座(1)作為整個多功能試驗平臺的底部固定系統(tǒng)，激振系統(tǒng)、動力激振輸入系統(tǒng)、正壓力施加系統(tǒng)和壓力盒系統(tǒng)均位于儀器底座(1)上方； 激振系統(tǒng)由激振器后固定支架(2)、激振器前固定支架(3)、縱向懸掛梁(4)、橫向懸掛梁(5)、激振器懸掛固定桿(6)、激振器固定支座(7)、動力激振器油缸(8)、激振器傳力桿(9)和連接卡口裝置(10)組成，激振器后固定支架(2)、激振器前固定支架(3)為預(yù)制的鋼制焊接構(gòu)建，通過高強螺栓固定于儀器底座(1)上；兩根縱向懸掛梁(4)和兩根橫向懸掛梁(5)焊接構(gòu)成上部懸掛梁部件，縱向懸掛梁(4)兩端通過螺栓與激振器前固定支架(2)和激振器后固定支架(3)連接固定在一起；激振器懸掛固定桿(6)穿過橫向懸掛梁(5)中部且用螺栓固定，通過調(diào)節(jié)螺栓可以實現(xiàn)激振器懸掛固定桿(6)的上下調(diào)節(jié)，激振器懸掛固定桿(6)下端與動力激振器油缸(8)固定；激振器固定支座(7)是位于動力激振器油缸(8)的后部水平固定裝置，其通過高強螺栓固定于激振器后固定支架(2)內(nèi)側(cè)，動力激振器油缸(8)連接激振器傳力桿(9)，激振器傳力桿(9) 一端設(shè)有激振器傳力桿連接卡口裝置(10)； 動力激振輸入系統(tǒng)由激振器伺服系統(tǒng)(23)、油壓輸送控制系統(tǒng)(24)和電腦調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)(25)組成，激振器伺服系統(tǒng)(23)、油壓輸送控制系統(tǒng)(24)和電腦調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)(25)分別連接動力激振器油缸(8)，激振器伺服系統(tǒng)(23)通過油壓閥門和傳感器監(jiān)測并控制動力激振器油缸(8)的運行，油壓輸送控制系統(tǒng)(24)為激振器油缸(8)的運行提供穩(wěn)定可控的油源，伺服系統(tǒng)(23) 和油壓系統(tǒng)(24)由可視化的電腦調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)(25)進行最終控制； 壓力盒系統(tǒng)由壓力盒加載板(15)、側(cè)限固定框(16)、測試土樣(17)、測試土工合成材料(18)和動抽出板(19)組成，測試土工合成材料(18)緊貼于動抽出板(19)的上表面上；壓力盒加載板(15)、側(cè)限固定框(16)和動抽出板(19)構(gòu)成的長方體空間內(nèi)填充有測試土樣(17);動抽出板(19) 一端連接激振器傳力桿連接卡口裝置(10);取下側(cè)限固定框(16)后，加上第二層土工合成材料(22)構(gòu)成改裝壓力盒，第二層土工合成材料(22)緊貼于壓力盒加載板(15)下表面； 正壓力施加系統(tǒng)由豎向壓力器油缸(11)、固定支撐頂板(12)、豎向壓力器傳力桿(13)、豎向支撐柱(14)和水平底座(21)組成，水平底座(21)通過高強螺栓固定于儀器底座(1)上，4根豎向支撐柱(14)通過螺栓分別與水平底座(21)和支撐頂板(12)固定形成框架，固定支撐頂板(12)為有肋板的構(gòu)件，豎向壓力器油缸(11)安裝于固定支撐頂板(12)頂部的中心位置，壓力器傳力桿(13)連接壓力盒加載板(15);水平底座(21)上設(shè)置鋼滾條組(20)，使得安置在鋼滾條組(20)上的動抽出板(19)的下表面受到的摩擦可忽略。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型多功能土工合成材料界面動力直剪儀，其特征在于橫向懸掛梁(5)有2根，每根橫向懸掛梁上分布安裝2根激振器懸掛固定桿(6)，共有4根激振器懸掛固定桿出)，分別位于激振器油缸的四個對稱懸掛點位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型多功能土工合成材料界面動力直剪儀，其特征在于豎向支撐柱(14)共有4根，豎向支撐柱下端固定在儀器底座(1)上，上端與支撐頂板(12)構(gòu)成剛性支撐框架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型多功能土工合成材料界面動力直剪儀，其特征在于當(dāng)取下側(cè)限固定框(16)后，加上第二層土工合成材料(22)即構(gòu)成改裝壓力盒，第二層土工合成材料(22)緊貼于壓力盒 加載板(15)下表面。
【文檔編號】G01N3/24GK104034607SQ201410243598
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】馮世進, 沈陽 申請人:同濟大學(xué)