CN107748064A - 一种动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置及其使用方法，该装置包括立式机架、静载加载机构和动载加载机构，所述立式机架的内部设置有待测锚杆，所述待测锚杆的上端与所述立式机架的顶部固定连接，其下端竖直向下延伸，所述静载加载机构设置在所述立式支架的下部，且与所述待测锚杆的下端相连接，所述静载加载机构用于对所述待测锚杆施加静载荷，所述动载加载机构设置在所述静载加载机构的下方，且用于对所述待测锚杆施加动载荷。本发明实现了动静组合载荷下待测锚杆的力学响应测试，且静载荷和动载荷的大小均可人为控制，并能实时调节，同时，本发明测试操作简单、稳定、可靠，其对深部矿山、隧道等的支护设计等具有重大意义。

Description

一种动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及锚杆力学响应测试装置技术领域，尤其涉及一种动静组合载荷下锚杆测试装置及其使用方法。

背景技术

我国煤炭资源埋深在1000m以下的储量为2.95万亿吨，约占煤炭资源总量的53％，深部煤层必将成为我国煤炭开采的主战场。据不完全统计，我国已有超过50对矿井进入千米以下开采，在采掘过程中，尽管采用了更大的支护强度，但片帮、冒顶等事故以及冲击地压等动力灾害仍明显增多，严重制约着深部煤炭资源安全高效开采。

实践表明，进入深部开采后，井下动载扰动现象增多、动载荷明显增大，使巷道围岩及支护结构实际处于初始静载荷和动载扰动的耦合作用下(即动静组合加载)，导致其表现出与浅部明显不同的力学特性。因此，有必要开展动静组合载荷下锚杆(索)等支护结构的力学响应研究，为深部矿山工程支护设计及评价等提供科学依据。

现有的锚杆(索)测试设备和方法，多是对锚杆(索)在受纯静载或纯动载作用下力学响应的测试，难以获得锚杆(索)在动静组合载荷作用下力学特性，而现场工程中，锚杆在受到动载扰动前已承受一定静载荷，导致测试结果难以为现场提供准确依据。而且，现有测试设备多针对单一粘结型锚杆，在单一锚固方式(即端锚)下的力学性能测试，难以实现不同类型、不同锚固方式下锚杆力学性能的测试，存在明显的局限性。另外，现有锚杆(索)动载测试设备和方法，多是利用落锤下落，或摆锤自由下摆来冲击锚杆(索)，以实现锚杆(索)在动载下受力及变形状态，其中，冲击能的大小通过重锤的重量和高度或者是摆锤的角度来改变，但是重锤自重、所处高度及摆锤角度等的范围有限，因而产生冲击能的大小有限，当锚杆(索)或其他支护体承载能力超出重锤或摆锤所能提供的冲击能范围时，将无法获得支护体精确完整的力学性能数据。因此，有必要对现有装备和技术进行改进和发展，以实现不同类型、不同锚固方式下的锚杆(索)在动静组合载荷下力学响应的测试，从而为现场工程提供准确依据。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种操作简单、测试结果准确可靠且动静载荷可调的动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置及其使用方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明提供的动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置，其包括由顶板、底板和两个立板组成的立式机架、静载加载机构和动载加载机构；立式机架的内部顶端固定连接有待测锚杆，待测锚杆下端与静载加载机构相连接，静载加载机构的下方设置有动载加载机构；其中：

所述静载加载机构是在两个立板之间固定设置有静载固定梁和静载反力板，静载固定梁的下表面设有静载液压油缸，静载液压油缸的活塞杆与静载反力板相连接；待测锚杆的下端依次穿过静载固定梁和静载反力板后与静载反力板下表面固定连接；在静载固定梁和静载反力板之间设置有位移传感器，用于检测待测锚杆的位移；在静载反力板下表面待测锚杆的外露端设有静载压力传感器，用于检测所述待测锚杆的静载载荷；

所述动载加载机构包括动载连接器和设在动载连接器外围的动载驱动单元；其中：

所述动载驱动单元包括液压冲击器、动载冲击板和固定连接板，液压冲击器的底部固定在底板上，其顶部与固定连接板相连接，动载冲击板设置在固定连接板的上方，且通过连接螺柱与固定连接板相连接，动载冲击板上设有通孔；

所述的动载连接器包括一个设在动载冲击板和固定连接板之间的动载反力板，动载反力板上固定连接一个连接器外筒，连接器外筒可以活动地穿设在动载冲击板通孔中，连接器外筒内部通过螺纹连接一个连接器内筒，连接器内筒的内部设有一台阶内腔，待测锚杆的末端穿设在台阶内腔中，通过锁紧螺母被锁紧在台阶内腔中；在动载反力板的反面设有冲击传感器，要求动载反力板的横截面积大于动载冲击板上通孔的内径。

为了加固测试装置，所述立板与所述底板之间还设有固定肋板，固定肋板上还设有减重孔。

为了防止在试验过程中锚杆破断部分崩落伤人，所述液压冲击器和所述底板之间还设有缓冲垫。

为了实现对不同类型锚杆(粘结式锚杆、胀壳式锚杆)的试验，在立板的内侧上部还对称设有多组夹紧机构，每组夹紧机构包括两个锚固液压缸，两个锚固液压缸对称设置在两个立板的内侧，锚固液压缸的推杆上还设有锚固夹紧板，锚固夹紧板的中心位置处设有一半圆螺纹槽，两个锚固夹紧板的半圆螺纹槽将待测锚杆紧紧夹持后用锁紧螺栓锁紧。

为了实现待测锚杆在不同锚固形式(即端部锚固、局部锚固、全长锚固)下的试验，在立板的内侧沿高度方向间隔分布有多个定位螺纹孔，锚固液压缸经定位螺栓穿过定位螺纹孔与立板相连接。

本发明的待测锚杆包括胀壳式锚杆或粘结式锚杆，当为胀壳式锚杆时，要求圆形卡槽的内径小于胀壳式锚杆的外径，当为粘结式锚杆时，要求圆形卡槽的内径等于粘结式锚杆的外径。

利用本发明的测试装置可以对待测锚杆在纯静载载荷下的抵抗拉伸能力进行试验，测试步骤如下：

第一步、将待测锚杆紧固在测试装置上；紧固方式包括两种情况：

第一种情况:当待测锚杆为粘结式锚杆时，将待测锚杆的顶端通过末端托盘和末端螺母固定在顶板上，待测锚杆的下端依次穿过静载固定梁和静载反力板后，通过托盘和外露端螺母固定在静载反力板上；如果需要全锚或部分锚固，进一步启动外部液压油机，驱动待测锚杆两侧的锚固液压油缸的推杆同步伸长，并使待测锚杆全部或部分被压紧在左右锚固夹紧板所形成的圆形卡槽中，最后，通过锁紧螺栓和第二锁紧螺母将左右锚固夹紧板固定连接；

第二种情况：当待测锚杆为胀壳式锚杆时，只需启动外部液压油机，驱动待测锚杆两侧的锚固液压油缸的推杆同步伸长，并使待测锚杆全部或部分被压紧在左右锚固夹紧板所形成的圆形卡槽中，最后，通过锁紧螺栓和第二锁紧螺母将左右锚固夹紧板固定连接；

第二步、启动外部液压油机，设定载荷输出值，通过静载液压油缸对静载反力板逐渐施加静载荷，记录力学响应。

利用本发明的测试装置可以对待测锚杆在动静组合载荷下力学响应的测试步骤：

第一步、将待测锚杆紧固在测试装置上；紧固方式包括两种情况：

第一种情况:当待测锚杆为粘结式锚杆时，将待测锚杆的顶端通过末端托盘和末端螺母固定在顶板上，待测锚杆的下端依次穿过静载固定梁和静载反力板后，外露端通过托盘和螺母固定在静载反力板上；如果需要全锚或部分锚固，进一步启动外部液压油机，驱动待测锚杆两侧的锚固液压油缸的推杆同步伸长，并使待测锚杆全部或部分被压紧在左右锚固夹紧板所形成的圆形卡槽中，最后，通过锁紧螺栓和锁紧螺母将左右锚固夹紧板固定连接；

第二种情况：当待测锚杆为胀壳式锚杆时，只需启动外部液压油机，驱动待测锚杆两侧的锚固液压缸的推杆同步伸长，并使待测锚杆全部或部分被压紧在左右锚固夹紧板所形成的圆形卡槽中，最后，通过锁紧螺栓和第二锁紧螺母将左右锚固夹紧板固定连接；

第二步、对待测锚杆施加静载荷，并在达到预设静载值时，保持不变；具体包括：启动外部液压油机，设定载荷输出值，通过静载液压油缸对静载反力板逐渐施加静载荷，待测锚杆拉紧并达到预设静载值时，保持不变；

第三步、对待测锚杆施加动载荷，并记录所述待测锚杆的力学响应值，具体包括两种情况：

第一种情况：对待测锚杆施加破坏性动载荷，通过外部液压油机对液压冲击器设定破坏性载荷输出值，使固定连接板向下运动，从而带动动载冲击板快速向下冲击动载反力板一次，然后记录待测锚杆的力学响应值；

第二种情况：对待测锚杆施加往复式动载荷，通过外部液压油机对液压冲击器设定载荷输出值及冲击载荷频率，使固定连接板向下运动，从而带动动载冲击板反复持续向下冲击动载反力板，然后记录待测锚杆的力学响应值。

上述锚杆可以用锚索代替，实施时，只需要在顶部固紧锚索，不需要锚固液压缸。

与现有锚杆测试装置和方法相比，本发明提供的一种动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置及其使用方法，具有以下特点和优势:

1、本发明通过对静载液压油缸和液压冲击器的伺服控制，既实现了对试验锚杆在纯静载载荷下的抵抗拉伸能力测试，又实现了动静组合载荷下锚杆力学响应的测试，静载荷和动载荷大小均可人为控制，并能实时调节，不仅可以实现较大冲击载荷的一次冲坏测试，也可实现多次较小动载扰动的反复冲击测试，与现场锚杆实际受力情况一致，测试结果更加准确，从而为现场工程设计及评价提供可靠依据。

2、本发明通过对液压冲击器的伺服控制，实现了对试验锚杆在不同冲击载荷值和不同冲击频率下的动载加载条件，克服了利用落锤下落或摆锤自由下摆来冲击锚杆的动载加载方式频率低、存在二次冲击、冲击能大小受限及不稳定等的缺点，试验锚杆受力更接近现场，测试结果更加稳定。

3、本发明通过锚固液压油缸与不同位置的定位螺纹孔相配合，以及锚固液压油缸采用不同半圆螺纹孔半径的锚固加紧板，实现了锚杆在不同锚固形式下的力学响应的测试，克服了单一类型锚杆及其在单一锚固形式下测试的局限性，与现场锚杆支护情况相符，测试结果更具有代表性。

4、本发明测试操作简单、稳定、可靠，施加静载荷和动载荷可以实时调节，施加载荷大小和锚杆受力及位移均可实时监测，符合现场锚杆真实受力情况，测试结果准确、可靠，对深部矿山、隧道等的支护设计等具有重大意义。

总之，本发明通过静载加载机构对待测锚杆施加静载荷，动载加载机构对待测锚杆施加动载荷，其实现了动静组合载荷下待测锚杆的力学响应测试，且静载荷和动载荷的大小均可人为控制，并能实时调节，其不仅可以实现较大冲击载荷的一次冲坏测试，也可实现多次较小动载扰动的反复冲击测试，与现场锚杆实际受力情况一致，测试结果更加准确。同时，本发明测试操作简单、稳定、可靠，其对深部矿山、隧道等的支护设计等具有重大意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明的动静组合载荷下锚杆测试装置的结构示意图；

图2是本发明的动静组合载荷下锚杆测试装置的加载静载荷的状态示意图；

图3是本发明的动静组合载荷下锚杆测试装置的动载荷和静载荷组合加载的状态示意图；

图4是本发明的动静组合载荷下锚杆测试装置的锚固液压油缸的结构示意图；

图5是本发明的动静组合载荷下锚杆测试装置的粘结式锚杆的结构示意图；

图6是本发明的动静组合载荷下锚杆测试装置的胀壳式锚杆的结构示意图；

图7是本发明的动静组合载荷下锚杆测试装置的动载连接器的结构示意图；

图8是本发明的动静组合载荷下锚杆测试装置的动载连接器的主视图。

图中：

1-立式机架，11-顶板，12-底板，13-立板，14-固定螺栓，15-末端螺母，16-末端托盘，17-固定肋板，18-减重孔；

2-静载加载机构，21-静载固定梁，22-静载液压油缸，23-静载反力板，24-位移传感器，25-静载压力传感器，26-第一通孔，27-第二通孔，28-外露端托盘，29-外露端螺母；

3-动载加载机构，31-动载连接器，311-动载反力板，312-连接器外筒，313-连接器内筒，314-冲击压力传感器，315-台阶内腔，316-第一锁紧螺母，32-动载驱动单元，321-液压冲击器，322-动载冲击板，323-固定连接板，324-连接螺柱，325-第三通孔，326-缓冲垫；

4-待测锚杆；

5-夹紧机构，51-锚固液压缸，52-锚固夹紧板，53-半圆螺纹槽，54-螺纹通孔，55-锁紧螺栓，56-第二锁紧螺母，57-定位螺纹孔，58-定位螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1-3所示，本发明的动静组合载荷下锚杆测试装置，其包括立式机架1、静载加载机构2和动载加载机构3，立式机架1的内部设置有待测锚杆4，待测锚杆4的上端与立式机架1的顶部固定连接，其下端竖直向下延伸，静载加载机构2设置在立式支架1的下部，且与待测锚杆4的下端相连接，静载加载机构2用于对待测锚杆4施加静载荷，动载加载机构3设置在静载加载机构2的下方，且用于对待测锚杆4施加动载荷。

具体地，立式机架1包括顶板11、底板12和两个立板13，底板12通过固定螺栓14与地面相连接，两个立板13对称地设置在底板12的两端，顶板11设置在两个立板13的顶部，且待测锚杆4的上端经末端螺母15和末端托盘16与顶板11相连接。本发明中，为了提高立板13与底板12之间的连接结构强度，立板13与底板12之间还设有固定肋板17，固定肋板17上还设有减重孔18，减重孔18可以减轻固定肋板17的重量。本实施例中，立板13与顶板11之间、立板13和底板12之间均可采用焊接方式固定，其连接牢固，结构强度高。在本发明的其他实施例中，立板13与顶板11之间、立板13和底板12之间也可采用螺纹连接等其他连接方式连接。

具体地，静载加载机构2包括静载固定梁21、静载液压油缸22、静载反力板23、位移传感器24和静载压力传感器25，

静载固定梁21水平地固定在两个立板13之间，静载液压油缸22固定在静载固定梁21的下表面，且静载液压油缸22的活塞杆与静载反力板23相连接；

静载固定梁21的中间位置处和静载反力板23的中间位置处还分别设有第一通孔26和第二通孔27，待测锚杆4的下端依次穿过第一通孔26和第二通孔27后伸出至静载反力板23的下表面，且待测锚杆4的下端还经外露端托盘28和外露端螺母29与静载反力板23相连接；本发明中，静载液压油缸22主要用于驱动静载反力板23动作，从而拉伸待测锚杆4的下端，使其对待测锚杆4施加竖直方向的静载荷。

位移传感器24设置在静载固定梁21和静载反力板23之间，且用于检测待测锚杆4的位移；静载压力传感器25设置在外露端螺母29下部，且用于检测待测锚杆4的静载载荷。而通过调节静载液压油缸22的油压大小，即可方便地调节对待测锚杆4施加的静载荷大小。

参阅图7-8所示，动载加载机构3包括动载连接器31和动载驱动单元32，

动载连接器31包括动载反力板311、连接器外筒312、连接器内筒313和冲击压力传感器314，连接器外筒312固定连接在动载反力板311的一侧侧面中心位置处，连接器内筒313螺纹连接在连接器外筒312的内部，连接器内筒313的内部设有一台阶内腔315，待测锚杆4的末端穿设在台阶内腔315中，且通过第一锁紧螺母316与台阶内腔315相锁紧；冲击传感器314设置在动载反力板311的另一侧侧面上；本发明中，台阶内腔315的较小直径处为待测锚杆4外径的1.1倍，台阶内腔315的较大直径处为待测锚杆4外径的2倍，其方便将锁紧螺母316容纳至台阶内腔315中，并使锁紧螺母316卡紧在台阶内腔315的台阶处，连接器内筒313与连接器外筒312螺纹连接，方便了锁紧螺母316和待测锚杆4的安装、拆卸。

具体地，动载驱动单元32包括液压冲击器321、动载冲击板322、固定连接板323和连接螺柱324，液压冲击器321的底部固定在底板12上，其顶部与固定连接板323相连接，动载冲击板322设置在固定连接板323的上方，且通过连接螺柱324与固定连接板323相连接，动载冲击板322上设有第三通孔325，连接器外筒312活动地穿设在第三通孔325中，动载反力板311位于动载冲击板322和固定连接板323之间，且动载反力板311的横截面积大于第三通孔325的内径。本发明中的动载反力板311为圆形钢板，其直径为第三通孔325的2-4倍，这样在施加动载荷时，液压冲击器321带动动载冲击板322向下移动，与动载反力板311产生冲击，其能保证动载反力板311的刚度和结构稳定性，避免动载反力板311产生较大变形，影响检测精度。本发明中，根据冲击压力传感器314的检测结果，通过调节液压冲击器321的冲击压力大小，即可改变对待测锚杆4施加的动载荷大小。

本发明中，为了防止试验过程中待测锚杆4破断部分崩落伤人，液压冲击器321和底板12之间还设有缓冲垫326。

参阅图4所示，立板13的内侧上部还设有多组夹紧机构5，每组夹紧机构包括两个锚固液压缸51，两个锚固液压缸51对称设置在两个立板13的内侧，锚固液压缸51的推杆上还设有锚固夹紧板52，锚固夹紧板52的中心位置处设有一半圆螺纹槽53，两个锚固夹紧板52的半圆螺纹槽53围合成圆形卡槽，圆形卡槽与待测锚杆4相配合，锚固夹紧板52的两端分别设有两个螺纹通孔54，两个锚固夹紧板52之间通过锁紧螺栓55穿过螺纹通孔54后经第二锁紧螺母56相锁紧。本发明中，锚固液压缸51主要用于驱动锚固夹紧板52水平移动，使两个锚固夹紧板52的半圆螺纹槽53围合成的圆形卡槽卡紧待测锚杆4。

具体地，立板13的内侧设有多个定位螺纹孔57，多个定位螺纹孔57沿立板13的高度方向间隔分布，锚固液压缸51经定位螺栓58穿过定位螺纹孔57与立板13相连接。本发明通过改变锚固液压油缸3的数目和不同位置的定位螺纹孔57相配合，其实现对待测锚杆4锚固位置的改变，克服了单一类型锚杆及其在单一锚固形式下测试的局限性，与现场锚杆支护情况相符，使测试结果更具有代表性。具体的，参阅图5所示，在本发明的一个实施例中，对于粘结式锚杆，由于圆形卡槽的内径等于粘结式锚杆的外径，可将粘结式锚杆直接旋入圆形卡槽中，实现对粘结式锚杆的粘结锚固，从而可以对粘结锚固形式的锚杆进行动静组合载荷下的力学响应测试。

具体的，参阅图6所示，在本发明的另一个实施例中，对于胀壳式锚杆，由于圆形卡槽的内径小于胀壳式锚杆的外径，当两侧锚固液压缸51同时加压相同的设定载荷时，可以增加胀壳式锚杆与锚固夹紧板52之间的摩擦，实现对摩擦式锚固形式的锚杆的力学响应测试。

本发明动静组合载荷下锚杆测试装置的使用方法，其包括以下步骤：

第一步、将待测锚杆紧固在测试装置上；紧固方式包括两种情况：

第一种情况:当待测锚杆4为粘结式锚杆时，将待测锚杆4的顶端通过末端托盘16和末端螺母15固定在顶板11上，待测锚杆4的下端依次穿过静载固定梁21和静载反力板23后，通过外露端托盘28和外露端螺母29固定在静载反力板23上(如图2)；如果需要全锚或部分锚固，进一步启动外部液压油机，驱动待测锚杆4两侧的锚固液压缸51的推杆同步伸长，并使待测锚杆4全部或部分被压紧在左右锚固夹紧板所形成的圆形卡槽中，最后，通过锁紧螺栓55和第二锁紧螺母56将左右锚固夹紧板52固定连接(见图5-6)；

第二种情况：当待测锚杆4为胀壳式锚杆时，只需启动外部液压油机，驱动待测锚杆4两侧的锚固液压缸51的推杆同步伸长，并使待测锚杆4全部或部分被压紧在左右锚固夹紧板52所形成的圆形卡槽中，最后，通过锁紧螺栓55和第二锁紧螺母56将左右锚固夹紧板52固定连接(见图5-6)；

第二步、对待测锚杆4施加静载荷，并在达到预设静载值时，保持不变；具体包括：

启动外部液压油机，设定载荷输出值，通过静载液压油缸22对静载反力板23逐渐施加静载荷，待测锚杆4拉紧并达到预设静载值时，保持不变。

第三步、对待测锚杆4施加破坏性动载荷或往复式动载荷，并记录待测锚杆4的力学响应值，具体包括两种情况：

第一种情况:通过外部液压油机对液压冲击器321设定破坏性载荷输出值，使固定连接板323向下运动，从而带动动载冲击板322快速向下冲击动载反力板311一次，然后记录待测锚杆4的力学响应值；

第二种情况：通过外部液压油机对液压冲击器321设定载荷输出值及冲击载荷频率，使固定连接板323向下运动，从而带动动载冲击板322反复持续向下冲击动载反力板311，然后记录待测锚杆4的力学响应值。

利用本发明的测试装置也可以对待测锚杆在纯静载载荷下的抵抗拉伸能力进行试验，实施时，固紧锚杆的方法和动静组合载荷下固紧锚杆的方法一样，加载时启动外部液压油机，设定载荷输出值，通过静载液压油缸对静载反力板逐渐施加静载荷，记录力学响应。

综上所述，本发明的优点在于：

1)、通过对静载液压油缸22和液压冲击器321的伺服控制，既实现了对待测锚杆4在纯静载载荷下的抵抗拉伸能力测试，又实现了动静组合载荷下待测锚杆4的力学响应的测试，静载荷和动载荷大小均可人为控制，并能实时调节，不仅可以实现较大冲击载荷的一次冲坏测试，也可实现多次较小动载扰动的反复冲击测试，与现场锚杆实际受力情况一致，测试结果更加准确，从而为现场工程设计及评价提供可靠依据。

2)、通过对液压冲击器321的伺服控制，实现了对待测锚杆4在不同冲击载荷值和不同冲击频率下的动载加载条件，克服了利用落锤下落或摆锤自由下摆来冲击锚杆的动载加载方式频率低、存在二次冲击、冲击能大小受限及不稳定等的缺点，待测锚杆受力更接近现场，测试结果更加稳定。

3)、通过调节锚固液压油缸51与不同位置的定位螺纹孔57相配合，以及锚固液压油缸51采用不同半圆螺纹槽53的锚固夹紧板52，实现了待测锚杆4在不同锚固形式下的力学响应的测试，克服了单一类型锚杆及其在单一锚固形式下测试的局限性，与现场锚杆支护情况相符，测试结果更具有代表性。

4)、具有测试操作简单、稳定可靠，测试结果准确度高等优点，其对深部矿山、隧道等的支护设计等具有重大意义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置,其特征在于，它包括由顶板、底板和两个立板组成的立式机架、静载加载机构和动载加载机构；立式机架的内部顶端固定连接有待测锚杆，待测锚杆下端与静载加载机构相连接，静载加载机构的下方设置有动载加载机构；其中：

所述静载加载机构是在两个立板之间固定设置有静载固定梁和静载反力板，静载固定梁的下表面设有静载液压油缸，静载液压油缸的活塞杆与静载反力板相连接；待测锚杆的下端依次穿过静载固定梁和静载反力板后与静载反力板下表面固定连接；在静载固定梁和静载反力板之间设置有位移传感器，用于检测待测锚杆的位移；在静载反力板下表面待测锚杆的外露端设有静载压力传感器，用于检测所述待测锚杆的静载载荷；

所述动载加载机构包括动载连接器和设在动载连接器外围的动载驱动单元；其中：

所述动载驱动单元包括液压冲击器、动载冲击板和固定连接板，液压冲击器的底部固定在底板上，其顶部与固定连接板相连接，动载冲击板设置在固定连接板的上方，且通过连接螺柱与固定连接板相连接，动载冲击板上设有通孔；

所述的动载连接器包括一个设在动载冲击板和固定连接板之间的动载反力板，动载反力板上固定连接一个连接器外筒，连接器外筒可以活动地穿设在动载冲击板通孔中，连接器外筒内部通过螺纹连接一个连接器内筒，连接器内筒的内部设有一台阶内腔，待测锚杆的末端穿设在台阶内腔中，通过锁紧螺母被锁紧在台阶内腔中；在动载反力板的反面设有冲击传感器，要求动载反力板的横截面积大于动载冲击板上通孔的内径。

2.如权利要求1所述的动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置,其特征在于，所述立板与所述底板之间还设有固定肋板，固定肋板上还设有减重孔。

3.如权利要求1所述的动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置,其特征在于，所述液压冲击器和所述底板之间还设有缓冲垫。

4.如权利要求1所述的动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置,其特征在于，在立板的内侧上部还对称设有多组夹紧机构，每组夹紧机构包括两个锚固液压缸，两个锚固液压缸对称设置在两个立板的内侧，锚固液压缸的推杆上还设有锚固夹紧板，锚固夹紧板的中心位置处设有一半圆螺纹槽，两个锚固夹紧板的半圆螺纹槽将待测锚杆紧紧夹持后用锁紧螺栓锁紧。

5.如权利要求4所述的动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置,其特征在于，在立板的内侧沿高度方向间隔分布有多个定位螺纹孔，锚固液压缸经定位螺栓穿过定位螺纹孔与立板相连接。

6.一中如权利要求1-5任一所述的动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置的测试方法，其特征在于，

第一步、将待测锚杆紧固在测试装置上；紧固方式包括两种情况：

第一种情况:当待测锚杆为粘结式锚杆时，将待测锚杆的顶端通过末端托盘和末端螺母固定在顶板上，待测锚杆的下端依次穿过静载固定梁和静载反力板后，外露端通过托盘和螺母固定在静载反力板上；如果需要全锚或部分锚固，进一步启动外部液压油机，驱动待测锚杆两侧的锚固液压油缸的推杆同步伸长，并使待测锚杆全部或部分被压紧在左右锚固夹紧板所形成的圆形卡槽中，最后，通过锁紧螺栓和锁紧螺母将左右锚固夹紧板固定连接；

第二种情况：当待测锚杆为胀壳式锚杆时，只需启动外部液压油机，驱动待测锚杆两侧的锚固液压缸的推杆同步伸长，并使待测锚杆全部或部分被压紧在左右锚固夹紧板所形成的圆形卡槽中，最后，通过锁紧螺栓和第二锁紧螺母将左右锚固夹紧板固定连接；

第二步、对待测锚杆施加静载荷，并在达到预设静载值时，保持不变；具体包括：启动外部液压油机，设定载荷输出值，通过静载液压油缸对静载反力板逐渐施加静载荷，待测锚杆拉紧并达到预设静载值时，保持不变；

第三步、对待测锚杆施加动载荷，并记录所述待测锚杆的力学响应值，具体包括两种情况：

第一种情况：对待测锚杆施加破坏性动载荷，通过外部液压油机对液压冲击器设定破坏性载荷输出值，使固定连接板向下运动，从而带动动载冲击板快速向下冲击动载反力板一次，然后记录待测锚杆的力学响应值；

第二种情况：对待测锚杆施加往复式动载荷，通过外部液压油机对液压冲击器设定载荷输出值及冲击载荷频率，使固定连接板向下运动，从而带动动载冲击板反复持续向下冲击动载反力板，然后记录待测锚杆的力学响应值。

7.一种利用权利要求1-5任一所述的测试装置对待测锚杆在纯静载载荷下的抵抗拉伸能力进行试验的方法，测试步骤如下：

第一步、将待测锚杆紧固在测试装置上；紧固方式包括两种情况：

第一种情况:当待测锚杆为粘结式锚杆时，将待测锚杆的顶端通过末端托盘和末端螺母固定在顶板上，待测锚杆的下端依次穿过静载固定梁和静载反力板后，通过托盘和外露端螺母固定在静载反力板上；如果需要全锚或部分锚固，进一步启动外部液压油机，驱动待测锚杆两侧的锚固液压油缸的推杆同步伸长，并使待测锚杆全部或部分被压紧在左右锚固夹紧板所形成的圆形卡槽中，最后，通过锁紧螺栓和第二锁紧螺母将左右锚固夹紧板固定连接；

第二种情况：当待测锚杆为胀壳式锚杆时，只需启动外部液压油机，驱动待测锚杆两侧的锚固液压油缸的推杆同步伸长，并使待测锚杆全部或部分被压紧在左右锚固夹紧板所形成的圆形卡槽中，最后，通过锁紧螺栓和第二锁紧螺母将左右锚固夹紧板固定连接；

第二步、启动外部液压油机，设定载荷输出值，通过静载液压油缸对静载反力板逐渐施加静载荷，记录力学响应。