CN109470569A - 一种岩石拉伸剪切试验装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩石拉伸剪切试验装置，包括架设有支撑架的底座、下部嵌设于底座内的上下分体式的剪切盒、吊装于支撑架上其输出轴a上安装有拉力传感器并通过盒式端面滚动轴承机构竖直作用于剪切盒内岩石试样的拉力加载机构、及安装于支撑架或底座上其输出轴b上安装有剪切力传感器并水平作用于剪切盒上部侧壁上的剪切力加载机构，所述剪切盒的内壁上安装有声发射传感器，所述拉力加载机构与盒式端面滚动轴承机构之间设有轴向位移传感器，所述剪切力加载机构与剪切盒之间设有横向位移传感器。本发明具有结构简单，测试方法简便，且在岩石承受拉伸应力下监测剪切强度的特点，适用于研究岩石在拉伸和剪切组合应力作用下的物理力学性质。

Description

一种岩石拉伸剪切试验装置及其使用方法

技术领域

本发明属于室内岩石力学试验技术领域，具体地说，涉及一种岩石拉伸剪切试验装置及其使用方法，主要适用于研究岩石在拉伸和剪切组合应力作用下的物理力学性质。

背景技术

为了保证地下工程的合理选址和安全施工，需要了解工程所在地岩石的物理力学性质，岩石的抗拉强度就是其中一项重要参数。目前，一般采用压剪试验仪来确定岩石的抗拉强度，但在某些工程地质条件下，地下岩体可能同时受到拉伸剪切应力的复合作用，若在此情况下，利用压剪试验仪测定岩石的抗剪强度将会带来较大误差。因此，为了确定岩石在拉应力条件下的抗剪强度，发明一种岩石拉伸剪切试验装置具有十分重要的意义。

发明内容

本发明提供一种结构简单，测试方法简便，且在岩石承受拉伸应力状态下的剪切强度的测试装置及其试验方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种岩石拉伸剪切试验装置，包括上端面架设有支撑架的底座、下部嵌设并固定于底座内的填充有岩石试样的上下分体式的剪切盒、吊装于支撑架上其输出轴a上安装有拉力传感器并通过盒式端面滚动轴承机构竖直作用于剪切盒内岩石试样的拉力加载机构、及安装于支撑架或底座上其输出轴b上安装有剪切力传感器并水平作用于剪切盒上部侧壁上的剪切力加载机构，所述剪切盒的内壁上安装有声发射传感器，所述拉力加载机构与盒式端面滚动轴承机构之间设有轴向位移传感器，所述剪切力加载机构与剪切盒之间设有横向位移传感器。

优选的，所述盒式端面滚动轴承机构包括刚性的盒体，所述盒体内形成有两个平行的其长度方向与输出轴b的轴向相同的长条形凹槽，各所述长条形凹槽内沿其长度方向依次排列有若干个滚动柱，各所述滚动柱的滚动方向与所述长条形凹槽的长度方向相同，所述盒体内设有滑动承压盘，所述盒体顶端通过连接器a与输出轴a螺纹连接并锁紧，所述滑动承压盘与一端竖直贯穿盒体底部的连接器b的上端螺纹连接并锁紧，所述连接器b的另一端与设于所述剪切盒内岩石试样上端的黏结盘a螺纹连接并锁紧。

优选的，于所述剪切盒内且位于所述岩石试样底端设有黏结盘b，所述黏结盘b的底端固连有伸出所述剪切盒的螺栓，所述黏结盘b通过设于所述剪切盒外的与螺栓螺纹紧固的螺母与剪切盒固连。

优选的，于所述剪切盒的下部分体的顶部的周向表面上均匀地设有至少两个伸入所述底座的销杆，各所述销杆通过竖直贯穿销杆的铆钉固定于所述底座上实现所述剪切盒下部分体与底座的固定。

优选的，所述支撑架包括对称设于所述剪切盒两侧的承载柱，两所述承载柱的顶部固连有用于安装所述拉力加载机构的横梁。

优选的，所述拉力加载机构包括与所述支撑架固连的液压缸a，所述输出轴a固连于设于液压缸a内的活塞a，所述液压缸a的上下端部处分别设有液压连接口a和液压连接口b。

优选的，所述剪切力加载机构包括与所述底座固连的液压缸b，所述输出轴b固连于设于液压缸b内的活塞b，于所述液压缸b的上部沿所述输出轴b运动方向的两端处分别设有液压连接口c和液压连接口d。

本发明还公开了一种岩石拉伸剪切试验方法，包括如下步骤：

S1、将岩石加工成长、宽、高尺寸为50mm、50mm和100mm的标准长方体岩石试样，岩石试样的上下两端打磨光滑，在岩石试样的上、下端面上涂抹聚氨酯粘合剂，并分别与所述黏结盘a、黏结盘b粘结牢固；

S2、将岩石试样放置在剪切盒中，将黏结盘b与剪切盒相连并牢固，而后将剪切盒下部分体安装在底座并牢固。将黏结盘a与连接器b下端相连并牢固，连接器b上端与盒式端面滚动轴承机构的滑动承压盘下端连接并牢固，盒式端面滚动轴承机构的盒体顶端与连接器a连接并牢固，连接器a的上端与拉力加载机构的伸缩轴相连并牢固；

S3、接通电源，通过数据线分别将拉力传感器、剪切力传感器、轴向位移传感器、横向位移传感器和声发射传感器与计算机采集系统相连；

S4、关闭液压连接口a，打开液压连接口b，将液压连接口b连接外部液压源，实时监测拉力传感器的示数，当拉力传感器出现稳定示数时，将拉力传感器和轴向位移传感器清零，再缓缓注入高压液压油，当拉力传感器的示数达到试验设定值F₁时，关闭液压连接口b；

S5、关闭液压连接口c，打开液压连接口d，将液压连接口d连接外部液压源，，实时监测剪切力传感器的示数，当剪切力传感器出现稳定示数时，将剪切力传感器和横向位移传感器清零，然后缓缓注入高压液压油，输出轴b将通过剪切盒作用于岩石试样上，监测、记录剪切力传感器的示数，随着外力的不断增长，岩石试样将发生剪切破坏，此时剪切力传感器的示数为F₂；

S6、加载结束后，关闭液压连接口d，打开液压连接口c，将液压连接口c连接外部液压源，实现剪切力加载机构的活塞b复位，分离连接器a和连接器b，关闭液压连接口b，打开液压连接口a，将液压连接口a连接外部液压源，实现拉力加载机构的活塞a复位；

S7、分析处理试验数据，计算岩石试样破坏时剪切面的正应力σ＝F₁/A,其中，A为岩石试样的剪切面面积，利用若干组试验数据，得到不同拉应力状态σ下的岩石试样抗剪强度τ，绘制出τ-σ的关系曲线。

本发明由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：本发明设置的剪切盒下部伸入所述底座内，剪切盒为上下分体式的结构，剪切盒的下部分体嵌设并固定于底座内，剪切盒的上部分体位于底座上表面以上，所述拉力加载机构和剪切力加载机构可以同时对内置于所述剪切盒内的岩石试样施加拉伸力和剪切力；设置的盒式端面滚动轴承机构可以保证剪切盒的上部水平方向上的自由移动，设置的拉力传感器和剪切力传感器可以测量作用于岩石试样的轴向拉力和剪切力的大小；设置的轴向位移传感器和横向位移传感器可以测量岩石试样轴向和横向的变形，设置的声发射传感器可以监测岩石试样剪切破坏过程中的声发射活动；本发明可以实现对岩石试样施加任意大小组合的拉伸和剪切作用，所得绘制的τ-σ的关系曲线，σ为岩石试样破坏时剪切面的正应力，τ为岩石试样抗剪强度，对评价岩石性质具有重要意义，本试验方法借助本试验装置完成，其方法操作简便，能对岩石试样施加任意大小组合的拉伸和剪切作用，得到对应作用力下岩石试样的轴向和横向位移信息。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例盒式端面滚动轴承机构的结构示意图；

图3为本发明实施例连接器a或连接器b的结构示意图；

图4为本发明根据拉应力σ和剪应力τ的试验数据，绘制出的τ-σ关系曲线。

标注部件：1-底座，2-剪切盒，3-岩石试样，4-黏结盘a，5-黏结盘b，6-螺栓，7-螺母，8-销杆，9-铆钉，10-承载柱，11-横梁，12-液压缸a，13-活塞a，14-输出轴a，15-密封圈a，16-连接器a，17-拉力传感器，18-轴向位移传感器，19-液压连接口a，20-液压连接口b，21-盒体，22-滚动柱，23-滑动承压盘，24-连接器b，25-液压缸b，26-活塞b，27-输出轴b，28-剪切力传感器，29-密封圈b，30-横向位移传感器，31-液压连接口c，32-液压连接口d，33-长条形凹槽，34-声发射传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一种岩石拉伸剪切试验装置

本实施例公开了一种岩石拉伸剪切试验装置，如图1所示，包括底座1、剪切盒2、支撑架、拉力加载机构、剪切力加载机构及盒式端面滚动轴承机构。

其中，底座1紧固在地面上。剪切盒2呈立方体结构，采用上下分体式结构，具体包括位于底座1上表面以下的下部分体和位于底座1上表面以上的上部分体，两分体均由厚度为1cm的钢板制成，并具有较高的刚性。剪切盒2的下部分体嵌入底座1内，剪切盒2内填充有岩石试样3，先把岩石试样3放置在剪切盒2的下部分体内，而后将剪切盒2的下部分体固定在试验机的底座1上，其次再将岩石试样3放入剪切盒2的下部分体内，再将剪切盒2的上部分体由岩石试样3的上端向下套装岩石试样3直至剪切盒2的上部分体和下部分体相抵接，实现剪切盒2的拼装，并完成岩石试样3装入剪切盒2的工序。在剪切盒2内且位于岩石试样3的顶端和底端分别设置有黏结盘a4和黏结盘b5，黏结盘a4和黏结盘b5通过聚氨酯粘结剂分别与岩石试样3的顶端和底端粘结。黏结盘a4上端与连接器b24两端均为螺纹接头，连接器b24的下端与黏结盘a4上端螺纹连接，滑动承压盘23与一端竖直贯穿盒体21底部的连接器b24上端螺纹连接并锁紧。黏结盘b5的底端固定连接有竖直伸出剪切盒2的螺栓6，且黏结盘b5通过设置在剪切盒2外的螺母7与螺栓6螺纹紧固，进而实现黏结盘b5与剪切盒2固定连接。在剪切盒2的下部分体的上部的周向表面上均匀地固定有至少两个伸入底座1的销杆8，每个销杆8通过竖直贯穿销杆8的铆钉9固定在底座1上，这样剪切盒2就能够稳固地固定在底座1上。剪切盒2的内壁上安装有声发射传感器34。

支撑架包括对称设置在剪切盒2两侧的承载柱10，每个承载柱10均竖直安装在底座1上，两个承载柱10的顶部固定有用于安装拉力加载机构的横梁11。

拉力加载机构包括固定安装在支撑架的横梁11下端的液压缸a12，液压缸a12内装配有活塞a13，活塞a13竖直固定连接有一输出轴a14，输出轴a14上安装有拉力传感器17，输出轴a14的下端为螺纹接头与设置在液压缸a12下方的连接器a16螺纹连接并进紧。液压缸a12的上下端部处分别开设有液压连接口a19和液压连接口b20，用于外接液压源。本发明为了防止液压缸a12内的液压油泄露，在液压缸a12内的底壁上固定有密封圈a15，密封圈a15套装在输出轴a14外表面上，实现输出轴a14与液压缸a12的密封。

剪切力加载机构的输出端与剪切盒2的上部分体固定连接，其包括与底座1或承载柱10固定连接的液压缸b25，本发明液压缸b25固定安装在底座1上，液压缸b25内装配有活塞b26，活塞b26固定连接有一水平的与剪切盒2上部分体固定连接的输出轴b27，输出轴b27上安装有剪切力传感器28，在液压缸b25的上部沿输出轴b27运动方向的两端处分别设有液压连接口c31和液压连接口d32，液压连接口c31靠近剪切盒2。本发明为了防止液压缸b25内的液压油泄露，在液压缸b25内的底壁上固定有密封圈b29，密封圈b29套装在输出轴b27外表面上，实现输出轴b27与液压缸b25的密封。

盒式端面滚动轴承机构包括刚性的盒体21，如图2所示，盒体21内形成有两个平行的其长度方向与输出轴b27的轴向相同的长条形凹槽33，每个长条形凹槽33内沿其长度方向依次排列有多个滚动柱22，每个滚动柱22的滚动方向与长条形凹槽33的长度方向相同。盒体21内设置有滑动承压盘23，滑动承压盘23内部为螺纹接头，盒体21顶端通过连接器a16与输出轴a14螺纹连接并锁紧，滑动承压盘23与一端竖直贯穿盒体21底部的连接器b24上端螺纹连接，连接器b24的另一端黏结盘a4的上端螺纹连接并锁紧，拉力加载机构通过盒式端面滚动轴承机构竖直作用于剪切盒2内岩石试样3上。滚动柱22用于减小位于滚动柱22上端的滑动承压盘23滑动时的摩擦力。本发明为了监测岩石试样3的轴向位移和横向位移，液压缸a12与盒式端面滚动轴承机构的盒体21之间设置有轴向位移传感器18，液压缸b25与剪切盒2之间设置有横向位移传感器30。

由于对岩石试样3进行拉剪方面的试验，为了使得本发明的试验寿命较长，故使得输出轴a14、盒体21以及剪切盒2用连接器a16和连接器b24螺纹连接并用螺母进行锁紧，方便连接器的更换与拆卸。连接器a16、连接器b24为圆柱形结构，选用刚性材料，其上、下两端均为螺纹接头，连接器a16与输出轴a14、盒体21顶端螺纹连接并螺母进行锁紧，连接器b24与滑动承压盘23、黏结盘a4螺纹连接。液压缸a12内液压油的注入与排出，使得输出轴a14沿竖直方向移动，带动着连接器a16、连接器b24对岩石试样3施加竖向荷载；液压缸b25内液压油的注入和排出，使得输出轴b27沿水平方向移动，滑动承压盘23在滚动柱22上水平滑动，给岩石试样3施加水平荷载。

拉力传感器17选用型号为Prend品牌的DYMH-103拉压力传感器，用于测量作用在岩石试样3上的轴向拉伸力。剪切力传感器28选用型号为Frend品牌的DYMH-103拉压力传感器，用于测量作用在岩石试样3上的横向剪切力。轴向位移传感器18的型号选用北京天宇恒创传感技术有限公司的LVDT位移传感器，用于测量岩石试样3在轴向的位移。横向位移传感器30型号选用北京天宇恒创传感技术有限公司的LVDT位移传感器，用于测量岩石试样3仜横向的位移。声发射传感器34的型号选用美国声学物理公司的NANO30声发射信号传感器，用于探测岩石试验过程中的声发射活动。拉力传感器17、剪切力传感器28、轴向位移传感器18、横向位移传感器30和声发射传感器34通过数据线分别与计算机采集系统相连。

本发明还公开了一种岩石拉伸剪切试验方法，包括如下步骤：

S1、将岩石加工成长、宽、高尺寸为50mm、50mm和100mm的标准长方体岩石试样3，岩石试样3的上下两端打磨光滑，在岩石试样3的上、下端面上涂抹聚氨酯粘合剂，并分别与所述黏结盘a4、黏结盘b5粘结牢固；

S2、将岩石试样3放置在剪切盒2中，将黏结盘b5与剪切盒2相连并牢固，而后将剪切盒2安装在底座1上并牢固。将黏结盘a4与连接器b24下端相连并牢固，连接器b24上端与盒式端面滚动轴承机构的滑动承压盘23下端连接并牢固，盒式端面滚动轴承机构的盒体21顶端与连接器a16连接并牢固，连接器a16的上端与拉力加载系统的输出轴a14相连并牢固。

S3、接通电源，通过数据线分别将拉力传感器17、剪切力传感器28、轴向位移传感器18、横向位移传感器30和声发射传感器34与计算机采集系统相连；

S4、关闭液压连接口a19，打开液压连接口b20，将液压连接口b20连接外部液压源，实时监测拉力传感器17的示数，当拉力传感器17出现稳定示数时，将拉力传感器17和轴向位移传感器18清零，再缓缓注入高压液压油，当拉力传感器17的示数达到试验设定值F₁时，关闭液压连接口b20；

S5、关闭液压连接口c31，打开液压连接口d32，将液压连接口d32连接外部液压源，，实时监测剪切力传感器28的示数，当剪切力传感器28出现稳定示数时，将剪切力传感器28和横向位移传感器30清零，然后缓缓注入高压液压油，输出轴b27将通过剪切盒2作用于岩石试样3上，监测、记录剪切力传感器28的示数，随着外力的不断增长，岩石试样3将发生剪切破坏，此时剪切力传感器28的示数为F₂；

S6、加载结束后，关闭液压连接口d32，打开液压连接口c31，将液压连接口c31连接外部液压源，实现剪切力加载机构的活塞b26复位，分离连接器a16和连接器b24，关闭液压连接口b20，打开液压连接口a19，将液压连接口a19连接外部液压源，实现拉力加载机构的活塞a13复位；

S7、分析处理试验数据，计算岩石试样3破坏时剪切面的正应力σ＝F₁/A,其中，A为岩石试样3的剪切面面积，利用若干组试验数据，得到不同拉应力状态σ下的岩石试样3抗剪强度τ，绘制出τ-σ的关系曲线。

采用相对均质的花岗闪长岩的岩石试样，尺寸为50*50*100mm，选出以下的试验数据，得到不同拉应力状态σ下的岩石试样3抗剪强度τ，绘制出如图4所示的τ-σ的关系曲线，并由此得出花岗闪长岩在拉伸剪切区破坏拉应力与剪应力成负相关的关系。

本发明的有益效果在于：

本发明实现了岩石拉伸剪切应力条件下的伺服控制，减小了试验测量误差和刚度影响，并且可以获得岩石试样3在试验时的水平荷载、竖向荷载、水平位移、竖向位移以及破坏的时间。在拉力加载机构和剪切力加载机构即水平加载和竖直加载设备，使用液压缸a12和液压缸b25驱动输出轴a14和输出轴b27，使剪切盒2内岩石试样3受到的荷载更加准确，且操作方便；盒式端面滚动轴承机构承受双向加载机构的拉压，同时滑动承压盘23可以水平向移动，实现岩石试样3的剪切作用；轴向位移传感器18和横向位移传感器30可以测量剪切盒2内岩石试样3剪切力和拉伸力，并可以分析岩石试样3的应力应变关系；声发射传感器34能够探测岩石试样3在拉伸力和剪切力同时作用下的声发射活动，进而判断岩石试样3的破坏时间；连接器a16、连接器b24用于拉力加载机构各部件的连接，使得岩石试样3的装、卸载更加方便，并且可以更换连接器a16、连接器b24及其部件，延长本发明的使用寿命；本发明可以实现对岩石试样3施加任意大小组合的拉伸和剪切作用，由拉伸应力σ和剪切应力τ，所绘制的τ-σ的关系曲线对评价岩石性质具有重要意义，根据上述花岗闪长岩的试验数据，绘制出τ-σ的关系曲线，从τ-σ关系曲线中，可以清晰准确的得出：花岗闪长岩在拉伸剪切区破坏拉应力与剪应力成负相关的关系，在拉伸应力的作用下只需要较小的剪应力即可导致岩石试样3产生破裂，或者是在剪切应力的作用下，只需要较小的拉应力便可导致岩石试样3发生破坏。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种岩石拉伸剪切试验装置，其特征在于：包括上端面架设有支撑架的底座、下部嵌设并固定于底座内的填充有岩石试样的上下分体式的剪切盒、吊装于支撑架上其输出轴a上安装有拉力传感器并通过盒式端面滚动轴承机构竖直作用于剪切盒内岩石试样的拉力加载机构、及安装于支撑架或底座上其输出轴b上安装有剪切力传感器并水平作用于剪切盒上部侧壁上的剪切力加载机构，所述剪切盒的内壁上安装有声发射传感器，所述拉力加载机构与盒式端面滚动轴承机构之间设有轴向位移传感器，所述剪切力加载机构与剪切盒之间设有横向位移传感器。

2.根据权利要求1所述的岩石拉伸剪切试验装置，其特征在于：所述盒式端面滚动轴承机构包括刚性的盒体，所述盒体内形成有两个平行的其长度方向与输出轴b的轴向相同的长条形凹槽，各所述长条形凹槽内沿其长度方向依次排列有若干个滚动柱，各所述滚动柱的滚动方向与所述长条形凹槽的长度方向相同，所述盒体内设有滑动承压盘，所述盒体顶端通过连接器a与输出轴a螺纹连接并锁紧，所述滑动承压盘与一端竖直贯穿盒体底部的连接器b的上端螺纹连接并锁紧，所述连接器b的另一端与设于所述剪切盒内岩石试样上端的黏结盘a螺纹连接并锁紧。

3.根据权利要求2所述的岩石拉伸剪切试验装置，其特征在于：于所述剪切盒内且位于所述岩石试样底端设有黏结盘b，所述黏结盘b的底端固连有伸出所述剪切盒的螺栓，所述黏结盘b通过设于所述剪切盒外的与螺栓螺纹紧固的螺母与剪切盒固连。

4.根据权利要求1所述的岩石拉伸剪切试验装置，其特征在于：于所述剪切盒的下部分体的顶部的周向表面上均匀地设有至少两个伸入所述底座的销杆，各所述销杆通过竖直贯穿销杆的铆钉固定于所述底座上实现所述剪切盒下部分体与底座的固定。

5.根据权利要求1所述的岩石拉伸剪切试验装置，其特征在于：所述支撑架包括对称设于所述剪切盒两侧的承载柱，两所述承载柱的顶部固连有用于安装所述拉力加载机构的横梁。

6.根据权利要求1所述的岩石拉伸剪切试验装置，其特征在于：所述拉力加载机构包括与所述支撑架固连的液压缸a，所述输出轴a固连于设于液压缸a内的活塞a，所述液压缸a的上下端部处分别设有液压连接口a和液压连接口b。

7.根据权利要求1所述的岩石拉伸剪切试验装置，其特征在于：所述剪切力加载机构包括与所述底座固连的液压缸b，所述输出轴b固连于设于液压缸b内的活塞b，于所述液压缸b的上部沿所述输出轴b运动方向的两端处分别设有液压连接口c和液压连接口d。

8.一种岩石拉伸剪切试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将岩石加工成长、宽、高尺寸为50mm、50mm和100mm的标准长方体岩石试样，岩石试样的上下两端打磨光滑，在岩石试样的上、下端面上涂抹聚氨酯粘合剂，并分别与所述黏结盘a、黏结盘b粘结牢固；

S2、将岩石试样放置在剪切盒中，将黏结盘b与剪切盒相连并牢固，而后将剪切盒下部分体安装在底座并牢固。将黏结盘a与连接器b下端相连并牢固，连接器b上端与盒式端面滚动轴承机构的滑动承压盘下端连接并牢固，盒式端面滚动轴承机构的盒体顶端与连接器a连接并牢固，连接器a的上端与拉力加载机构的伸缩轴相连并牢固；

S3、接通电源，通过数据线分别将拉力传感器、剪切力传感器、轴向位移传感器、横向位移传感器和声发射传感器与计算机采集系统相连；

S4、关闭液压连接口a，打开液压连接口b，将液压连接口b连接外部液压源，实时监测拉力传感器的示数，当拉力传感器出现稳定示数时，将拉力传感器和轴向位移传感器清零，再缓缓注入高压液压油，当拉力传感器的示数达到试验设定值F₁时，关闭液压连接口b；

S5、关闭液压连接口c，打开液压连接口d，将液压连接口d连接外部液压源，，实时监测剪切力传感器的示数，当剪切力传感器出现稳定示数时，将剪切力传感器和横向位移传感器清零，然后缓缓注入高压液压油，输出轴b将通过剪切盒作用于岩石试样上，监测、记录剪切力传感器的示数，随着外力的不断增长，岩石试样将发生剪切破坏，此时剪切力传感器的示数为F₂；

S6、加载结束后，关闭液压连接口d，打开液压连接口c，将液压连接口c连接外部液压源，实现剪切力加载机构的活塞b复位，分离连接器a和连接器b，关闭液压连接口b，打开液压连接口a，将液压连接口a连接外部液压源，实现拉力加载机构的活塞a复位；

S7、分析处理试验数据，计算岩石试样破坏时剪切面的正应力σ＝F₁/A,其中，A为岩石试样的剪切面面积，利用若干组试验数据，得到不同拉应力状态σ下的岩石试样抗剪强度τ，绘制出τ-σ的关系曲线。