SU1280082A1 - Instrument for testing soils in tri-axial compression - Google Patents

Instrument for testing soils in tri-axial compression Download PDF

Info

Publication number
SU1280082A1
SU1280082A1 SU853857323A SU3857323A SU1280082A1 SU 1280082 A1 SU1280082 A1 SU 1280082A1 SU 853857323 A SU853857323 A SU 853857323A SU 3857323 A SU3857323 A SU 3857323A SU 1280082 A1 SU1280082 A1 SU 1280082A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
elements
sample
blocks
block
face
Prior art date
Application number
SU853857323A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Андриянович Зайцев
Original Assignee
Томский инженерно-строительный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Томский инженерно-строительный институт filed Critical Томский инженерно-строительный институт
Priority to SU853857323A priority Critical patent/SU1280082A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1280082A1 publication Critical patent/SU1280082A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/025—Geometry of the test
    • G01N2203/0256—Triaxial, i.e. the forces being applied along three normal axes of the specimen

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  исследовани  механических свойств грунтов при различных видах строительства. Оно обеспечивает повышение точности определ емых характеристик грунта за счет создани  однородного напр женного состо ни  на гран х исследуемого образца и сн ти  трени  на контакте эластичной оболоч/7 / ки с гран ми образца. Корпус прибора выполнен из отдельных блоков 3 в форме четырехгранных пирамид, каждый из которых вьтолнен из опорной плиты 6, подвижно установленных на ней четырех средних 7 и четырех угловых элементов и неподвижно закрепленного центрального элемента 9 и перекрывающих пластин 13 и 14, расположе нных на малом основании. Элементы эластичной оболочки 5, закрепленные на малом основании каждого блока 3, предварительно напр жены и имеют внутреннюю полость, заполненную жидкостью. Средние элементы 7 каждого блока 3 с подвижно соединены с центральным 9 и угловыми элементами. Приложенна  л нагрузка распредел етс  по грани образца равномерно, при этом слой элемента эластичной оболочки 5 деформируетс  вместе с гранью образца без трени  по последней. 3 ил. 00 h:The invention can be used to study the mechanical properties of soils in various types of construction. It provides an increase in the accuracy of the soil characteristics determined by creating a uniform stress state on the faces of the sample under study and removing friction on the contact of the elastic shell with the sample faces. The device case is made of separate blocks 3 in the form of tetrahedral pyramids, each of which is made of a support plate 6, four middle 7 and four corner elements movably mounted on it and fixed central element 9 and overlapping plates 13 and 14 located on a small base . The elements of the elastic sheath 5, fixed on the small base of each block 3, are prestressed and have an internal cavity filled with liquid. The middle elements 7 of each block 3 are movably connected to the central 9 and corner elements. The applied load is distributed evenly across the face of the sample, and the layer of the elastic sheath element 5 is deformed together with the face of the specimen without rubbing over the latter. 3 il. 00 h:

Description

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано дл  исследовани  механических свойств грунтов при гидротехническом и дорожном строительстве, при строительстве промышленных и гражданских сооружений . IThe invention relates to the construction and can be used to study the mechanical properties of soils in hydraulic engineering and road construction, in the construction of industrial and civil structures. I

Цель изобретени  - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

На фиг.1 дан прибор, общий вид; на фиг.2 - сечение одного из блоковj на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.Figure 1 is a device, a general view; figure 2 - cross section of one of the blocks j in fig.Z - section aa in figure 2.

Прибор дл  исследовани  свойств грунтов в услови х трехосного сжати  состоит из рамы 1 с закрепленными на ней нагрузочными устройствами 2, соединенными с блoкa ш 3 корпуса прибо- ра. Блоки 3 в форме усеченных четырехгранных пирамид образуют своими малыми основани ми изолированное ку бическое пространство дл  образца исследуемого грунта 4. На малом основании каждого блока закреплен элемент , эластичной оболочки 5. Каждый блок 3 выполнен в виде опорной плиты 6, подвижно устан6вленмь х на ней четырех средних элементов 7, четырех угловых элементов 8 и неподвижно закрепленного центрального элемента 9, снабженного двум  взаимно перпендикул рными цилиндрическими направл ющими 10, параллельными опорной плите 6. Направл ющие 10 установле- нь1 в соответствующие отверсти  центрального элемента. Каждый средний элемент имеет цилиндрическую пазуху, куда входит направл юща  центрального элемента, так что средние элементы 7 соединены с центральным 9 по направл ющим 10 подвижно. Каждый средний элемент 7 имеет отверстие дл  соединени  соседних блоков 6 путем постановки штифтов 11. Каждый средний элемент 7 снабжен своей направл ющей 12, котора  параллельна плоскости опорной плиты 6, расположена на противоположном уровне от направл ющей 10 центрального элемента и перпендикул рна ей. Угловые элементы имеют по.две взаимно перпендикул рные цилиндрические пазухи, куда вход т направл ющие 12 средних элементов. Угловые элементы 8 соединены по направл ющим 12 со средними элементами 7 подвижно. На малом основании блока 3 на средних элементах 7 закреплены перекрывающие пластины 13. На центральном элементе 9A device for investigating the properties of soils under conditions of a three-axis compression consists of a frame 1 with load devices 2 fixed on it, connected to block 3 of an instrument body. Blocks 3 in the form of truncated tetrahedral pyramids form an insulated cubic space for their sample of soil 4 being studied with their small bases. On a small base of each block is an element, an elastic sheath 5. Each block 3 is made in the form of a base plate 6, movably mounted four on it middle elements 7, four corner elements 8 and a fixed central element 9 provided with two mutually perpendicular cylindrical guides 10 parallel to the support plate 6. Guides 10 is installed in the corresponding holes of the central element. Each middle element has a cylindrical sinus, which includes a guide of the central element, so that the middle elements 7 are connected with the central 9 along the guides 10 movably. Each middle element 7 has an opening for connecting adjacent blocks 6 by setting pins 11. Each middle element 7 is provided with its guide 12, which is parallel to the plane of the support plate 6, located at the opposite level from the guide 10 of the central element and perpendicular to it. The angular elements have two mutually perpendicular cylindrical sinuses, where the guides of the 12 middle elements are included. Corner elements 8 are connected along guides 12 with movable middle elements 7. On the small base of the block 3 on the middle elements 7 are fixed overlapping plates 13. On the central element 9

5five

закреплена перекрывающа  пластина 14. Перекрывающие пластины 13 и 14 частично накладываютс  друг на друга и на угловые элементы 8. Элементы эластичной оболочки 5 вьтолн ют предварительно напр женными с внутренней полостью, заполненной жидкостью. Внутренн   полость выполнена по размеру малого основани . Дл  удобства сборки корпуса блоки снабжены распорными пружинами 15, поставленными в цилиндрические пазухи угловых и средних элементов. Дл  уменьшени  трени  между средними элементами 7, угловыми элементами 8 и опорной плитой 6 между ними установлены подшипники 16. Величину нагрузки определ ют с помощью измерительной мембраны 17.an overlapping plate 14 is fixed. The overlapping plates 13 and 14 partially overlap each other and onto the corner elements 8. The elements of the elastic sheath 5 are pre-stressed with an internal cavity filled with liquid. The internal cavity is made according to the size of the small base. For the convenience of assembling the case, the blocks are provided with spacer springs 15, placed in the cylindrical sinuses of the corner and middle elements. To reduce friction between the middle elements 7, the corner elements 8 and the base plate 6, bearings 16 are mounted between them. The load value is determined by means of a measuring membrane 17.

0 Прибор работает следующим образом.0 The device works as follows.

Образец исследуемого грунта вьфе- зают в форме куба и загружают н корпус . Все блоки 3 корпуса соедин ют друг с другом путем постановки штиф5 тов П в соответствующие отверсти  средних элементов 7. Нагрузочные устройства 2 перемещают вместе с противоположными блоками, довод т их до соприкосновени  граней исследуе0 мого образца с предварительно напр женной эластичной оболочкой 5. Далее прикладывают нагрузку.на образец 4 по любой из трех осей путем сближе- 1ЩЯ двух противоположных блоков 3The sample of the soil being studied is in the form of a cube and loaded into the case. All the blocks 3 of the housing are connected to each other by placing the pins P in the corresponding holes of the middle elements 7. The loading devices 2 move together with the opposite blocks, bringing them to the contact of the faces of the sample under study with the pre-stressed elastic shell 5. Next, apply the load . on sample 4 along any of the three axes by converging two opposite blocks 3

5 корпуса, перпендикул рных выбранной оси, нагрузочными устройства 2, Грани образца, к которым приложена нагрузка , остаютс  плоскопараллельными. Нагрузка, приложенна  к грани образ0 Ца, распредел етс  по ней равномерно , а следовательно напр женное состо ние на грани образца будет однородным . При этом грани образца, параллельные выбранной оси, деформи- The 5 bodies, perpendicular to the selected axis, the load devices 2, the edges of the sample, to which the load is applied, remain plane-parallel. The load applied to the face of the image of Ca, is distributed uniformly along it, and therefore the stress state on the face of the sample will be uniform. In this case, the faces of the sample, parallel to the selected axis, deform

5 руютс  на величину перемещени . На эту же величину перемест тс  по своим направл ющим сревдние 7 и угловые элементы 8 блоков, касающихс  деформируемых граней образца. На эту же5 is governed by the amount of movement. The same amount is moved along its guides from the previous 7 and angular elements of 8 blocks touching the deformable edges of the sample. On the same

0 величину перемещени  измен т свои размеры предварительно напр женные элементы эластичной оболочки 5. Причем слой оболочки, касающейс  деформируемой грани обрс1зца и лежащей над0, the displacement amount changes its dimensions the pre-stressed elements of the elastic shell 5. Moreover, the shell layer, which touches the deformable face of the specimen and lies above

5 лолостью с жидкостью, деформируетс  вместе с гранью без трени  по последней . Величину силы, приложенной к грани образца, оценивают по прогибу измерительной MeM6pa iH 17. Величину деформации грани образца оценивают по перемещению противоположных блоков корпуса индикаторами часового типа (на чертеже не показано).5, with liquid, is deformed together with the edge without friction over the latter. The magnitude of the force applied to the face of the sample is estimated from the deflection of the measuring MeM6pa iH 17. The amount of deformation of the face of the sample is estimated by the displacement of the opposite body blocks with clock-type indicators (not shown in the drawing).

Использование предлагаемого прибора дл  исследовани  свойств грунта в услови х трехосного сжати , позвол ет обеспечить однородное напр женное состо ние на гран х исследуемого образца и сн ть трение на контакте эластичной оболочки с гран ми образца , а значит и повысить точность определ емых характеристик грунта.The use of the proposed device for the study of soil properties under conditions of triaxial compression, ensures a uniform stress state on the faces of the sample under study and reduces friction at the contact of the elastic shell with the sample faces, and hence improves the accuracy of the soil characteristics to be determined.

Claims (2)

Изобретение относитс  к строитель ству и может быть использовано дл  исследовани  механических свойств грунтов при гидротехническом и дорож ном строительстве, при строительстве промышленных и гражданских сооружений . I Цель изобретени  - повышение точности измерений. На фиг.1 дан прибор, общий вид; на фиг.2 - сечение одного из блоковj на фиг.З - разрез А-А на фиг.The invention relates to the construction and can be used to study the mechanical properties of soils in hydraulic and road construction, in the construction of industrial and civil structures. I The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. Figure 1 is a device, a general view; FIG. 2 is a sectional view of one of the blocks j in FIG. 3; section A-A in FIG. 2. Прибор дл  исследовани  свойств грунтов в услови х трехосного сжати  состоит из рамы 1 с закрепленными на ней нагрузочными устройствами 2, сое диненными с блoкa ш 3 корпуса прибо-ра . Блоки 3 в форме усеченных четырехгранных пирамид образуют своими малыми основани ми изолированное ку бическое пространство дл  образца исследуемого грунта 4. На малом основании каждого блока закреплен элемент , эластичной оболочки 5. Каждый блок 3 выполнен в виде опорной плиты 6, подвижно устан6вленмь х на ней , четырех средних элементов 7, четырех угловых элементов 8 и неподвижно закрепленного центрального элемента 9, снабженного двум  взаимно перпендикул рными цилиндрическими направл ющими 10, параллельными опорной плите 6. Направл ющие 10 установлень1 в соответствующие отверсти  центрального элемента. Каждый средний элемент имеет цилиндрическую пазуху куда входит направл юща  центрального элемента, так что средние элементы 7 соединены с центральным 9 по направл ющим 10 подвижно. Каждый средний элемент 7 имеет отверстие дл  соединени  соседних блоков 6 путем постановки штифтов 11. Каждый средний элемент 7 снабжен своей направл ющей 12, котора  параллельна плоскости опорной плиты 6, расположена на противоположном уровне от направл ющей 10 центрального элемента и перпендикул рна ей. Угловые элементы имеют по.две взаимно перпендикул рные цилиндрические пазухи куда вход т направл ющие 12 средних элементов. Угловые элементы 8 соединены по направл ющим 12 со средними элементами 7 подвижно. На малом основании блока 3 на средних элементах 7 закреплены перекрывающие плас тины 13. На центральном элементе 9 закреплена перекрывающа  пластина 14. Перекрывающие пластины 13 и 14 частично накладываютс  друг на друга и на угловые элементы 8. Элементы эластичной оболочки 5 вьтолн ют предварительно напр женными с внутренней полостью, заполненной жидкостью. Внутренн   полость выполнена по размеру малого основани . Дл  удобства сборки корпуса блоки снабжены распорными пружинами 15, поставленными в цилиндрические пазухи угловых и средних элементов. Дл  уменьшени  трени  между средними элементами 7, угловыми элементами 8 и опорной плитой 6 между ними установлены подшипники 16. Величину нагрузки определ ют с помощью измерительной мембраны 17. Прибор работает следующим образом. Образец исследуемого грунта вьфезают в форме куба и загружают н корпус . Все блоки 3 корпуса соедин ют друг с другом путем постановки штифтов П в соответствующие отверсти  средних элементов 7. Нагрузочные устройства 2 перемещают вместе с противоположными блоками, довод т их до соприкосновени  граней исследуемого образца с предварительно напр женной эластичной оболочкой 5. Далее прикладывают нагрузку.на образец 4 по любой из трех осей путем сближе1ЩЯ двух противоположных блоков 3 корпуса, перпендикул рных выбранной оси, нагрузочными устройства 2, Грани образца, к которым приложена нагрузка , остаютс  плоскопараллельными. Нагрузка, приложенна  к грани образЦа , распредел етс  по ней равномерно , а следовательно напр женное состо ние на грани образца будет однородным . При этом грани образца, параллельные выбранной оси, деформи- руютс  на величину перемещени . На эту же величину перемест тс  по своим направл ющим сревдние 7 и угловые элементы 8 блоков, касающихс  деформируемых граней образца. На эту же величину перемещени  измен т свои размеры предварительно напр женные элементы эластичной оболочки 5. Причем слой оболочки, касающейс  деформируемой грани обрс1зца и лежащей над лолостью с жидкостью, деформируетс  вместе с гранью без трени  по последней . Величину силы, приложенной к грани образца, оценивают по прогибу измерительной MeM6pa iH 17. Величину деформации грани образца оценивают по перемещению противоположных блоков корпуса индикаторами часового типа (на чертеже не показано). Использование предлагаемого прибора дл  исследовани  свойств грунта в услови х трехосного сжати , позвол  ет обеспечить однородное напр женное состо ние на гран х исследуемого образца и сн ть трение на контакте эластичной оболочки с гран ми образца , а значит и повысить точность определ емых характеристик грунта. Формула изо р е т е н и   Прибор дл  исследовани  свойств грунтов в услови х трехосного сжати , включающий раму с нагрузочными устройствами,корпус, вьтолненньй из отдельных блоков в форме усеченных четырехгранных пирамид, образующих обращенными друг к другу малыми основани ми изолированное кубическое пространство с элементами эластичной оболочки и измерительные приспособлени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений , каждый блок вьтолнен в виде опорной плиты, подвижно установленных на ней средних и угловых элементов и неподвижно закрепленного центрального элемента, и перекрывающих пластин, расположенных на малом основании блока и неподвижно закрепленных на центральном и средних элементах , а элементы эластичной оболочки выполнены предварительно напр женными с внутренней полостью по размеру малого основани  блока, заполненной жидкостью, при этом средние элементы каждого блока подвижно соединены с центральным и угловыми элементами и неподвижно - со средними элементами соседних блоков.2. A device for studying the properties of soils under conditions of three-axis compression consists of a frame 1 with loading devices 2 fixed on it, connected to the block w 3 of an instrument body. Blocks 3 in the form of truncated tetrahedral pyramids form an insulated cubic space for their sample of soil 4 under their small bases. On a small base of each block is an element, an elastic shell 5. Each block 3 is made in the form of a support plate 6, movably mounted on it, four middle elements 7, four corner elements 8 and a fixed central element 9 provided with two mutually perpendicular cylindrical guides 10 parallel to the base plate 6. Guides Ustanovlen1 10 in respective openings of the central element. Each middle element has a cylindrical sinus where the guide of the central element enters, so that the middle elements 7 are connected with the central 9 along the guides 10 movably. Each middle element 7 has an opening for connecting adjacent blocks 6 by setting pins 11. Each middle element 7 is provided with its guide 12, which is parallel to the plane of the support plate 6, located at the opposite level from the guide 10 of the central element and perpendicular to it. The angular elements have two mutually perpendicular cylindrical sinuses where the guides of the 12 middle elements are included. Corner elements 8 are connected along guides 12 with movable middle elements 7. On the small base of the block 3, overlapping plates 13 are fixed on the middle elements 7. The overlapping plate 14 is fixed on the central element 9. The overlapping plates 13 and 14 partially overlap each other and on the corner elements 8. The elements of the elastic shell 5 are pre-tensioned. internal cavity filled with fluid. The internal cavity is made according to the size of the small base. For the convenience of assembling the case, the blocks are provided with spacer springs 15, placed in the cylindrical sinuses of the corner and middle elements. To reduce friction between the middle elements 7, the corner elements 8 and the base plate 6, bearings 16 are installed between them. The load value is determined by means of a measuring membrane 17. The device works as follows. A sample of the soil to be tested is obtained in the form of a cube and loaded into the hull. All the blocks 3 of the housing are connected to each other by placing the pins P in the corresponding holes of the middle elements 7. The loading devices 2 move together with the opposite blocks, bringing them to the contact of the faces of the test specimen with the prestressed elastic shell 5. Then apply the load sample 4 along any of the three axes by converging the two opposite blocks 3 of the body, perpendicular to the selected axis, load devices 2, the edges of the sample to which the load is applied remain flat arallelnymi. The load applied to the sample face is distributed uniformly over it, and therefore the stress state on the face of the sample will be uniform. In this case, the faces of the sample parallel to the selected axis are deformed by the amount of displacement. The same amount is moved along its guides from the previous 7 and angular elements of 8 blocks touching the deformable edges of the sample. The prestressed elements of the elastic shell 5 change their dimensions by the same amount of movement. Moreover, the layer of the shell, touching the deformable face of the mold and lying above the scaffold with liquid, is deformed together with the face without rubbing over the latter. The magnitude of the force applied to the face of the sample is estimated from the deflection of the measuring MeM6pa iH 17. The amount of deformation of the face of the sample is estimated by the displacement of the opposite body blocks with clock-type indicators (not shown in the drawing). The use of the proposed device for the study of soil properties under conditions of triaxial compression, ensures a uniform stress state on the faces of the sample under study and reduces friction at the contact of the elastic shell with the sample faces, and hence improves the accuracy of the soil characteristics to be determined. Formula is a recipe and a device for investigating the properties of soils under conditions of triaxial compression, including a frame with load devices, a body made of separate blocks in the form of truncated tetrahedral pyramids, forming an isolated cubic space with elements elastic sheath and measuring devices, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements, each unit is complete in the form of a support plate, movably mounted on it of middle and angular elements the central element and fixed plates located on the small base of the block and fixed on the central and middle elements, and the elements of the elastic shell are prestressed with the internal cavity of the small base of the block filled with liquid, while the middle elements of each block movably connected with the central and angular elements and stationary - with the middle elements of adjacent blocks. fpue.tfpue.t дуие.3duo.3
SU853857323A 1985-02-20 1985-02-20 Instrument for testing soils in tri-axial compression SU1280082A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853857323A SU1280082A1 (en) 1985-02-20 1985-02-20 Instrument for testing soils in tri-axial compression

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853857323A SU1280082A1 (en) 1985-02-20 1985-02-20 Instrument for testing soils in tri-axial compression

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1280082A1 true SU1280082A1 (en) 1986-12-30

Family

ID=21163449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853857323A SU1280082A1 (en) 1985-02-20 1985-02-20 Instrument for testing soils in tri-axial compression

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1280082A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 520533, кл. G 01 N 3/10, 1973. Авторское свидетельство СССР № 700838, кл. G 01 N 3/10, 1975. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3304787A (en) Three-dimensional accelerometer device
US4825700A (en) Bi-axial geomaterial test system
US3269175A (en) Piezoelectric force measuring device
CN102607946A (en) Device for large-scale true tri-axial test of original grading rockfill body and use method of method
US3854328A (en) Resiliency testing device
Goland et al. Propagation of elastic impact in beams in bending
CN87205653U (en) Mechanical double directions tensile tester
CN110967264A (en) Dynamic-static coupling loading test system based on lever principle
SU1280082A1 (en) Instrument for testing soils in tri-axial compression
CN106872275A (en) A kind of simple three-dimensional loading and unloading device and its detection method
US2866333A (en) Plural axis dynamometer
SU1508147A1 (en) Device for testing soils
RU2672192C1 (en) Device for determining physic-mechanical characteristics of construction materials
Cornelius et al. Experimental investigation of longitudinal wave propagation in an elastic rod with coulomb friction: Experimental investigation is undertaken in an attempt to obtain an empirical solution for the generated stress wave due to the impact of two cylindrical rods
Fu et al. Six-axis load head with application to electrical conductor nonlinear dynamics
SU951103A1 (en) Device for testing specimens for three-axial compression
JPH07306131A (en) Shearing-force measuring tester
Bandara et al. Development of an earth pressure cell to evaluate the total and effective stresses of soil
SU436265A1 (en) DEVICE FOR TESTING SAMPLES OF GRUNTANE COMPRESSIONLsv.;. '^ -
RU1795342C (en) Device for determining deformation characteristics of materials under triaxial compression
SU897939A1 (en) Device for testing soil by three-dimensional compression
SU1430767A1 (en) Piezoelectric force cell
US3611798A (en) Magnifying scratch gage force transducer
SU1673829A1 (en) Deformations amplifier
CN117168974A (en) Unsaturated dynamic triaxial apparatus capable of realizing three-way loading