CN211602708U - 一种复杂应力下双珠胶结模型的加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复杂应力下双珠胶结模型的加载装置，包括底板、滚轴、试样垫块、下垫块、上垫块、第一传感器组、第二传感器组和连接件。滚轴设置在底板上；下垫块设置在滚轴上，其端部与水平载荷反力端连接；上垫块设置在下垫块上方，其端部与水平载荷输出端连接；试样垫块分别设置在第三凹槽和第五凹槽内，并分别与下垫块和上垫块固定连接；连接件的一端插入第四凹槽内并与上垫块铰接，另一端与线性导轨端连接；双珠胶结模型设置在上垫块与下垫块之间，分别与上下试样垫块固定连接；滚轴、试样垫块、连接件同轴设置。在使用时需要安装在双轴加载设备上，通过加载不同的竖直荷载、水平荷载测试双珠胶结模型在复杂应力状态下的力学特性。

Description

一种复杂应力下双珠胶结模型的加载装置

技术领域

本实用新型涉及岩土工程实验设备技术领域，尤其涉及一种复杂应力下双珠胶结模型的加载装置。

背景技术

天然胶结砂作为典型的结构性土体材料广泛应用于实际工程中。目前，针对胶结砂力学行为的研究大多停留在宏观层面，缺乏对其内部颗粒相互作用机理的认识，对颗粒尺度下胶结砂的破碎行为与宏观力学响应的联系尚不明确。这从本质上限制了我们对胶结砂等结构性土体的全面认识。只有由现象到本质，由宏观到微观深刻掌握胶结砂内部结构演化规律及损伤机制，我们才能提出从根本上应对实际工程中相关灾害的防治措施。因此，开展胶结砂颗粒的破碎模式及其微观损伤机制研究，掌握微观胶结砂颗粒的真实力学性质，对进一步完善结构性土的多尺度力学机理研究乃至岩土工程建设具有重要的理论价值和现实意义。

在文献“蒋明镜,孙渝刚,李立清,复杂应力下两种胶结颗粒微观力学模型的试验研究,岩土工程学报,2011b,33(3):354-360”中蒋明镜等制作了一个理想类双颗粒接触胶结模型。在此模型中，胶结颗粒被理想化为两根相同的圆截面铝棒，接触位置由环氧树脂粘结成整体。他们进一步研发出用于在此接触模型上施加法向力，切向力及力矩的加载设备。实验结果表明，两根胶结铝棒的失效模式取决于二者的胶结方式：对于接触粘结,在法向压缩试验中力-位移曲线表现出应变硬化，在剪切试验中，该曲线表现出弹脆塑性。而对于平行粘结，力-位移曲线在压缩试验中呈现出应变软化趋势，在剪切试验中表现出弹塑性软化。在受扭试验中，他们注意到无论对于接触粘结还是平行粘结模型，力矩-转动角关系曲线都呈现弹塑性软化。在剪切和受扭试验中，胶结金属棒的峰值强度都与施加的法向力呈正相关，这种关系对于接触粘结模型更为显著。

在文献“蒋明镜,金树楼,刘蔚,刘俊,粒间胶结接触力学特性的三维试验研究,岩土力学,2015,36(增1):9-13”中蒋明镜等将接触模型中的铝棒改进为铝质半球体。这些研究对于定量描述颗粒间胶结作用取得了突破性的进展，但金属铝及环氧树脂并不能准确地表达天然岩土材料的力学性质，且由于试验模型尺寸较大，在颗粒尺度上可靠的相关研究仍然有限；且忽略了颗粒的形态特征球度、圆度、长宽比、表面粗糙度、不规则度等定量描述参数对颗粒力学性质的影响。

因此，现有技术需要进一步改进和完善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以对由天然石英砂及水泥等胶结材料制备而成的双珠胶结模型进行压剪、压弯、压弯剪组合等一系列复杂荷载进行试验的加载装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种复杂应力下双珠胶结模型的加载装置，所述加载装置安装在双轴加载设备上，包括底板、滚轴、试样垫块、下垫块、上垫块、用于测量竖直位移的对称设置的第一传感器组、测量水平位移的对称设置的第二传感器组、以及连接件。

具体的，所述底板水平放置在可水平移动的底座上，其上设有用于安装和定位滚轴的第一凹槽。所述滚轴设置在底板上，位于第一凹槽内。所述下垫块设置在滚轴上，其底部设有与滚轴定位配合的第二凹槽，其顶部设有用于安装试样垫块的第三凹槽，其端部与水平载荷反力端连接。所述上垫块设置在下垫块上方，其顶部设有用于与连接件连接的第四凹槽，其底部设有用于安装试样垫块的第五凹槽，其端部与水平载荷输出端连接。所述试样垫块分别设置在第三凹槽和第五凹槽内，并分别与下垫块和上垫块固定连接。所述第一传感器组安装在上垫块上。所述连接件的一端插入第四凹槽内并与上垫块铰接，另一端与线性导轨端连接。双珠胶结模型设置在上垫块与下垫块之间，分别与上下垫块上的试样垫块固定连接。所述滚轴、试样垫块、连接件同轴设置。

进一步的，为了便于安装第一传感器组，本实用新型所述加载装置还包括用于固定安装第一传感器组的夹板。所述夹板采用L型结构设计，其上设有用于卡紧第一传感器组的安装孔、便于安装的切割缝和固定孔。所述安装孔竖直贯穿夹板。所述切割缝从夹板边缘延伸至安装孔并将夹板贯穿。所述固定孔设置在夹板的侧面，其轴线与切割缝垂直并将其贯穿。

进一步的，为了精确测量上垫块的水平位移，本实用新型所述加载装置还包括用于测量上垫块水平位移的第二传感器组。所述第二传感器组采用两个线性位移传感器，设置在上垫块上，并与上垫块固定连接。

作为本实用新型的优选方案，所述连接件的上部为圆柱体结构，与双轴加载装置的线性导轨端连接，下部设有与上垫块铰接的水平设置的通孔。

作为本实用新型的优选方案，所述上垫块和下垫块均采用L型结构设计，其上垫块竖直段与水平载荷输出端连接，下垫块竖直段与水平荷载反力端连接。

作为本实用新型的优选方案，所述第一位移传感器组采用两个线性位移传感器。

作为本实用新型的优选方案，所述第一凹槽和第二凹槽采用圆弧形凹槽结构设计，且第一凹陷和第二凹陷的直径与滚轴直径一致。所述第三凹槽、第四凹槽和第五凹槽均采用长方体凹槽结构设计。

本实用新型的工作过程和原理是：

压剪试验操作过程：

1、将预制好的双珠胶结模型放置在试样垫块的圆弧形凹槽中，先将双珠胶结模型调整为竖直状态，在双珠胶结模型的底部涂抹少量环氧树脂，使双珠胶结模型底部与试样垫块粘结从而保持双珠胶结模型的竖直状态。待环氧树脂硬化后，再将盛放着双珠胶结模型的试样垫块安放到L型下垫块的长方形凹槽中。同样在另一个安装在L型上垫块的下长方形凹槽中的试样垫块上和双珠胶结模型顶部上涂抹少量环氧树脂将双珠胶结模型顶部与其粘结，随后拧紧φ2螺纹孔处的螺栓固定上下两个试样垫块；

2、将加载装置安装到双轴加载设备上，使L型上垫块的垂直部与双珠胶结模型中心水平轴线相交处承受由步进电机产生的水平荷载，双珠胶结模型水平中心轴线与上垫块垂直部的交点两侧对称设置两个线性位移传感器用于量测L型上垫块的水平位移。同样的，L型上垫块的水平部与双珠胶结模型中心竖直轴线相交处受到由另一个步进电机产生的竖直荷载，并在双珠胶结模型竖直中心轴线与上垫块水平部的交点两侧对称设置另外两个线性位移传感器，两个线性位移传感器被固定在夹板中，用于量测L型上垫块的竖直位移。在各个接触点涂抹润滑油，并使各部件接触良好；

3、测试时，首先施加一个恒定的垂直荷载使双珠胶结模型处于竖直状态，然后再施加水平荷载。水平加载时使用位移控制，根据试验的需要设置加载速率。双珠胶结模型在水平荷载和竖直荷载共同作用下发生破坏，由第一传感器组测得两个水平位移值，通过计算两个水平位移值的算术平均值即可得到双珠胶结模型的水平位移值。

压弯试验操作过程：

试验准备阶段同压剪试验操作过程1、2；

连接件可以沿着线性导轨水平移动，带动加载装置整体水平移动，提供竖直荷载的竖直步进电机位置保持不变，从而控制竖直荷载的作用位置。压弯试验时，使双珠胶结模型的竖直中心轴线与竖直荷载间存在偏心距从而产生一个弯矩，此试验没有施加水平荷载即无剪力。双珠胶结模型在竖直荷载和弯矩的共同作用下发生破坏，最后根据由第一传感器组所测得的两个水平位移值之差与第一传感器组中两个线性位移传感器之间距离的比值可以计算出双珠胶结模型的转角。

压弯剪组合试验操作过程：

试验准备阶段同压剪试验操作过程1、2；

通过调节加载装置和反力端升降台高度可以使加载装置整体和反力端在竖直方向移动，提供水平荷载的水平步进电机位置保持不变，从而控制水平荷载的作用位置。压弯剪组合试验时，竖直荷载作用在双珠胶结模型竖直中心轴线上，水平荷载输出端的作用点与双珠胶结模型水平中心轴线之间存在间距，反力端作用在双珠胶结模型水平中心轴线上，水平荷载输出端和反力端产生一对大小相等，方向相反，且不在同一直线上的水平力，形成一个作用在双珠胶结模型上的弯矩。双珠胶结模型在竖直荷载、水平荷载、弯矩的共同作用下发生破坏，最后根据所测得的L型上垫块水平位移和竖直位移以及L型上垫块与双珠胶结模型之间的几何关系可以计算出双珠胶结模型的水平位移和转角。

与现有技术相比，本实用新型还具有以下优点：

(1)本实用新型所提供的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置可以进行天然石英砂及水泥等胶结材料制备而成的双珠胶结模型进行压剪、压弯、压弯剪组合一系列复杂荷载试验，最大程度的还原天然双珠胶结模型的在复杂应力条件下的破坏行为和力学性质。

(2)本实用新型所提供的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置采用可拆卸式的试样垫块方便双珠胶结模型的放置和更换以及试样垫块的清洗，大大挺高了试验的效率。

(3)本实用新型所提供的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置利用夹板中预留切割缝的设计简化了线性位移传感器的安装过程，仅需控制螺丝的松紧即可调整对拆卸及固定，既防止了由于箍太紧造成线性位移传感器的损坏也避免了由于线性位移传感器未能完全固定造成试验时线性位移传感器的抖动从而造成的实验误差。

(4)一套加载装置可以同时实现多种加载路径。

(5)对称设置线性位移传感器，可同时测量双珠胶结模型在加载过程中的位移和转角。

附图说明

图1是本实用新型所提供的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置的结构示意图。

图2是本实用新型所提供的滚轴的结构示意图。

图3是本实用新型所提供的底板的结构示意图。

图4是本实用新型所提供的试样垫块的结构示意图。

图5是本实用新型所提供的下垫块的结构示意图。

图6是本实用新型所提供的上垫块的结构示意图。

图7是本实用新型所提供的上垫块的立体图。

图8是本实用新型所提供的连接件的结构示意图。

图9是本实用新型所提供的夹板的结构示意图。

图10是本实用新型所提供的压剪试验加载示意图

图11是本实用新型所提供的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置的主视图。

图12是本实用新型所提供的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置的左视图。

图13是本实用新型所提供的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置的俯视图。

图14是本实用新型所提供的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置的立体图。

上述附图中的标号说明：

1-滚轴，2-底板，21-圆弧形凹槽/第一凹槽，3-试样垫块，31-圆形凹槽，4-L型下垫块/下垫块，41-圆弧形凹槽/第二凹槽，42-φ2螺纹孔，43-长方形凹槽/第三凹槽，5-L型上垫块/上垫块，51-垂直部，52-水平部，521-φ2螺纹孔，522-φ4螺纹孔，523-上长方形凹槽/第四凹槽，524-φ4螺纹通孔，525-下长方形凹槽/第五凹槽，6-连接件，61-φ4螺纹通孔，7-夹板，71-φ3螺纹通孔，72-切割缝，73-圆形通孔/安装孔，74-φ4螺纹通孔，8-双珠胶结模型，9-线性导轨，10-底座，11-滚珠轴承，12-升降台，13-水平荷载，14-竖直荷载。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1至图14所示，本实施例公开了一种复杂应力下双珠胶结模型的加载装置，所述加载装置安装在双轴加载设备上，主要包括底板2、滚轴1、试样垫块3、下垫块4、上垫块5、用于测量位移的第一传感器组和第二传感器组、以及连接件6。

具体的，所述底板2水平放置在双轴加载设备的可水平移动的底座10上，其上设有用于安装和定位滚轴1的第一凹槽21。所述滚轴1设置在底板2上，位于第一凹槽21内。所述下垫块4设置在滚轴1上，其底部设有与滚轴1定位配合的第二凹槽41，其顶部设有用于安装试样垫块3的第三凹槽43，其端部与水平载荷反力端连接。所述上垫块5设置在下垫块4上方，其顶部设有用于与连接件6连接的第四凹槽523，其底部设有用于安装试样垫块3的第五凹槽525，其端部与水平载荷输出端连接。所述试样垫块3分别设置在第三凹槽43和第五凹槽525内，并分别与下垫块4和上垫块5固定连接。所述第一传感器组安装在上垫块5上。所述连接件6的一端插入第四凹槽523内并与上垫块5铰接，另一端与线性导轨9端连接。双珠胶结模型8设置在上垫块5与下垫块4之间，分别与上下垫块4上的试样垫块3固定连接。所述滚轴1、试样垫块3、连接件6同轴设置。

进一步的，为了便于安装第一传感器组，本实用新型所述加载装置还包括用于固定安装第一传感器组的夹板7。所述夹板7采用L型结构设计，其上设有用于卡紧第一传感器组的安装孔73、便于安装的切割缝72和固定孔。所述安装孔73竖直贯穿夹板7。所述切割缝72从夹板7边缘延伸至安装孔73并将夹板7贯穿。所述固定孔设置在夹板7的侧面，其轴线与切割缝72垂直并将其贯穿。

进一步的，为了精确测量上垫块5的水平位移，本实用新型所述加载装置还包括用于测量上垫块5水平位移的第二传感器组。所述第二传感器组采用两个线性位移传感器，对称设置在上垫块5上，并与上垫块5固定连接。

作为本实用新型的优选方案，所述连接件6的上部为圆柱体结构，与双轴加载装置的线性导轨9端连接，下部设有与上垫块5铰接的水平设置的通孔。

作为本实用新型的优选方案，所述上垫块5和下垫块4均采用L型结构设计，其上垫块竖直段与水平载荷输出端连接，下垫块竖直段与水平荷载反力端连接。

作为本实用新型的优选方案，所述第一传感器组采用两个线性位移传感器。

作为本实用新型的优选方案，所述第一凹槽21和第二凹槽41采用圆弧形凹槽结构设计，且第一凹陷和第二凹陷的直径与滚轴1直径一致。所述第三凹槽43、第四凹槽523和第五凹槽525均采用长方体凹槽结构设计。

本实用新型的工作过程和原理是：

压剪试验操作过程：

1、将预制好的双珠胶结模型8放置在试样垫块3的圆弧形凹槽中，先将双珠胶结模型8调整为竖直状态，在双珠胶结模型8的底部涂抹少量环氧树脂，使双珠胶结模型8底部与试样垫块3粘结从而保持双珠胶结模型8的竖直状态。待环氧树脂硬化后，再将盛放着双珠胶结模型8的试样垫块3安放到L型下垫块4的长方形凹槽中。同样在另一个安装在L型上垫块5的下长方形凹槽中的试样垫块3上和双珠胶结模型8顶部上涂抹少量环氧树脂将双珠胶结模型8顶部与其粘结，随后拧紧φ2螺纹孔和φ2螺纹孔处的螺栓固定上下两个试样垫块3；

2、将加载装置安装到双轴加载设备上，使L型上垫块5的垂直部与双珠胶结模型8中心水平轴线相交处承受由步进电机产生的水平荷载13，并在双珠胶结模型8水平中心轴线与上垫块垂直部51的交点两侧对称设置两个线性位移传感器用于量测L型上垫块5的水平位移。同样的，L型上垫块5的水平部与双珠胶结模型8中心竖直轴线相交处受到由另一个步进电机产生的竖直荷载14，并在双珠胶结模型竖直中心轴线与L型上垫块5水平部的交点两侧对称设置另外两个线性位移传感器，两个线性位移传感器被固定在夹板7中，用于量测L型上垫块5的竖直位移。在各个接触点涂抹润滑油，并使各部件接触良好；

3、测试时，首先施加一个恒定的垂直荷载使双珠胶结模型8处于竖直状态，然后再施加水平荷载13。水平加载时使用位移控制，根据试验的需要设置加载速率。双珠胶结模型8在水平荷载13和竖直荷载14共同作用下发生破坏，由第一传感器组测得两个水平位移值，通过计算两个水平位移值的算术平均值即可得到双珠胶结模型的水平位移值。

压弯试验操作过程：

试验准备阶段同压剪试验操作过程1、2；

连接件6可以沿着线性导轨9水平移动，带动加载装置整体水平移动，提供竖直荷载的竖直步进电机位置保持不变，从而控制竖直荷载14的作用位置。压弯试验时，使双珠胶结模型8的竖直中心轴线与竖直荷载14间存在偏心距从而产生一个弯矩，此试验没有施加水平荷载13即无剪力。双珠胶结模型8在竖直荷载14和弯矩的共同作用下发生破坏，最后根据由第一传感器组所测得的两个水平位移值之差与第一传感器组中两个线性位移传感器之间距离的比值可以计算出双珠胶结模型8的转角。

压弯剪组合试验操作过程：

试验准备阶段同压剪试验操作过程1、2；

通过调节加载装置和反力端升降台12高度可以使加载装置整体和反力端在竖直方向移动，提供水平荷载的水平步进电机位置保持不变，从而控制水平荷载的作用位置。压弯剪组合试验时，竖直荷载作用在双珠胶结模型8竖直中心轴线上，水平荷载输出端的作用点与双珠胶结模型8水平中心轴线之间存在间距，反力端作用在双珠胶结模型8水平中心轴线上，水平荷载输出端和反力端产生一对大小相等，方向相反，且不在同一直线上的水平力，形成一个作用在双珠胶结模型8上的弯矩。双珠胶结模型8在竖直荷载14、水平荷载、弯矩的共同作用下发生破坏，最后根据所测得的L型上垫块5水平位移和竖直位移以及L型上垫块5与胶结颗8粒之间的几何关系可以计算出双珠胶结模型8的水平位移和转角。

实施例2：

本实施例公开了一种复杂应力下双珠胶结模型的加载装置，如图3所示，底板2上设有圆弧形凹槽21，该圆弧形凹槽21的直径与图2的滚轴1、图5圆弧形凹槽41的直径一致。滚轴1放置于圆弧形凹槽21中，L型下垫块4的圆弧形凹槽41与滚轴1相契合，使之赋予L型下垫块4可以绕滚轴1转动的属性。

分别在L型下垫块4和L型上垫块5上设置与试样垫块3形状、大小一致的长方形凹槽43和下长方形凹槽525，所述两凹槽的开口方向相对。试样垫块3上设置一圆弧形的凹槽31，用于放置双珠胶结模型8和固定双珠胶结模型8位置。实验时，将放有双珠胶结模型8的两块试样垫块3分别放置于长方形凹槽43和下长方形凹槽54中，并拧紧φ2螺纹孔42和φ2螺纹孔521处的螺丝用于固定两试样垫块3。

连接件6中的φ4圆形通孔61与L型上垫块5的上长方形凹槽523中的φ4圆形通孔524位于同一轴线上，并用螺栓固定，使L型上垫块5可以绕着螺栓转动。

在L型上垫块5上开两个φ4螺纹孔522用于连接固定两个夹板7(通过φ4螺纹通孔74连接)。夹板7上的圆形通孔73用于放置线性位移传感器，安装时通过拧紧φ3螺纹通孔71使切割缝72闭合从而起到固定线性位移传感器的作用。

本实用新型使用时需要安装在双轴加载设备上，通过加载不同的竖直荷载14、水平荷载13测试双珠胶结模型8在复杂应力状态下的力学特性。

压剪试验操作过程：

1、将预制好的双珠胶结模型8放置在试样垫块3的圆弧形凹槽41中，先将双珠胶结模型8调整为竖直状态，在双珠胶结模型8的底部涂抹少量环氧树脂，使双珠胶结模型8底部与试样垫块3粘结从而保持双珠胶结模型8的竖直状态。待环氧树脂硬化后，再将盛放着双珠胶结模型8的试样垫块3安放到L型下垫块4的长方形凹槽43中。同样在另一个安装在L型上垫块5的下长方形凹槽54中的试样垫块3上和双珠胶结模型8顶部上涂抹少量环氧树脂将双珠胶结模型8顶部与其粘结，随后拧紧φ2螺纹孔42和φ2螺纹孔52处的螺栓固定上下两个试样垫块3。

2、将本实用新型按图10所示方式安装到双轴加载设备上。L型上垫块5的垂直部51与双珠胶结模型8中心水平轴线相交处承受由步进电机产生的水平荷载13，并在双珠胶结模型8水平中心轴线与上垫块垂直部51的交点两侧对称设置两个线性位移传感器用于量测L型上垫块5的水平位移。同样的，L型上垫块5的水平部52与双珠胶结模型8中心竖直轴线相交处受到由另一个步进电机产生的竖直荷载14，并在双珠胶结模型竖直中心轴线与L型上垫块5水平部的交点另外两个线性位移传感器，两个线性位移被固定在夹板7中，用于量测L型上垫块5的竖直位移。在各个接触点涂抹润滑油，并使各部件接触良好。

3、如图10所示，首先施加一个恒定的垂直荷载14使双珠胶结模型8处于竖直状态，然后再施加水平荷载13。水平加载时使用位移控制，根据试验的需要设置加载速率。双珠胶结模型8在水平荷载13和竖直荷载14共同作用下发生破坏，由第一传感器组测得两个水平位移值，通过计算两个水平位移值的算术平均值即可得到双珠胶结模型的水平位移值。

压弯试验操作过程：

试验准备阶段同压剪试验操作过程1、2；

连接件6可以沿着线性导轨9水平移动，带动加载装置整体水平移动，提供竖直荷载的竖直步进电机位置保持不变，从而控制竖直荷载14的作用位置。压弯试验时，使双珠胶结模型8的竖直中心轴线与竖直荷载14间存在偏心距从而产生一个弯矩，此试验没有施加水平荷载13即无剪力。双珠胶结模型8在竖直荷载14和弯矩的共同作用下发生破坏，最后根据由第一传感器组所测得的两个水平位移值之差与第一传感器组中两个线性位移传感器之间距离的比值可以计算出双珠胶结模型8的转角。

压弯剪组合试验操作过程：

试验准备阶段同压剪试验操作过程1、2；

通过调节加载装置和反力端升降台12高度可以使加载装置整体和反力端在竖直方向移动，提供水平荷载的水平步进电机位置保持不变，从而控制水平荷载的作用位置。压弯剪组合试验时，竖直荷载作用在双珠胶结模型8竖直中心轴线上，水平荷载输出端的作用点与双珠胶结模型8水平中心轴线之间存在间距，反力端作用在双珠胶结模型8水平中心轴线上，水平荷载输出端和反力端产生一对大小相等，方向相反，且不在同一直线上的水平力，形成一个作用在双珠胶结模型8上的弯矩。双珠胶结模型8在竖直荷载14、水平荷载、弯矩的共同作用下发生破坏，最后根据所测得的L型上垫块5水平位移和竖直位移以及L型上垫块5与胶结颗8粒之间的几何关系可以计算出双珠胶结模型8的水平位移和转角。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种复杂应力下双珠胶结模型的加载装置，其特征在于，所述加载装置安装在双轴加载设备上，包括底板、滚轴、试样垫块、下垫块、上垫块、用于测量竖直位移的对称设置的第一传感器组、测量水平位移的对称设置的第二传感器组、以及连接件；

所述底板水平放置在双轴加载设备的可水平移动的底座上，其上设有用于安装和定位滚轴的第一凹槽；所述滚轴设置在底板上，位于第一凹槽内；所述下垫块设置在滚轴上，其底部设有与滚轴定位配合的第二凹槽，其顶部设有用于安装试样垫块的第三凹槽，其端部与水平载荷反力端连接；所述上垫块设置在下垫块上方，其顶部设有用于与连接件连接的第四凹槽，其底部设有用于安装试样垫块的第五凹槽，其端部与水平载荷输出端连接；所述试样垫块分别设置在第三凹槽和第五凹槽内，并分别与下垫块和上垫块固定连接；所述第一传感器组安装在上垫块上；所述连接件的一端插入第四凹槽内并与上垫块铰接，另一端与线性导轨端连接；双珠胶结模型设置在上垫块与下垫块之间，分别与上下垫块上的试样垫块固定连接；所述滚轴、试样垫块、连接件同轴设置。

2.根据权利要求1所述的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置，其特征在于，所述加载装置还包括用于固定安装第一传感器组的夹板；所述夹板采用L型结构设计，其上设有用于卡紧第一传感器组的安装孔、便于安装的切割缝和固定孔；所述安装孔竖直贯穿夹板；所述切割缝从夹板边缘延伸至安装孔并将夹板贯穿；所述固定孔设置在夹板的侧面，其轴线与切割缝垂直并将其贯穿。

3.根据权利要求1所述的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置，其特征在于，所述加载装置还包括用于测量上垫块水平位移的第二传感器组；所述第二传感器组采用两个线性位移传感器，设置在上垫块上，并与上垫块固定连接。

4.根据权利要求1所述的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置，其特征在于，所述连接件的上部为圆柱体结构，与线性导轨端连接，下部设有与上垫块铰接的水平设置的通孔。

5.根据权利要求1所述的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置，其特征在于，所述上垫块和下垫块均采用L型结构设计，上垫块其竖直段与水平载荷输出端连接，下垫块其竖直段与水平荷载反力端连接。

6.根据权利要求1所述的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置，其特征在于，所述第一传感器组采用两个线性位移传感器。

7.根据权利要求1所述的复杂应力下双珠胶结模型的加载装置，其特征在于，所述第一凹槽和第二凹槽采用圆弧形凹槽结构设计，且第一凹陷和第二凹陷的直径与滚轴直径一致；所述第三凹槽、第四凹槽和第五凹槽均采用长方体凹槽结构设计。

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