SU1285342A1

SU1285342A1 - Способ определени прочностных сдвиговых и фрикционных характеристик грунтов

Info

Publication number: SU1285342A1
Application number: SU853858887A
Authority: SU
Inventors: Валентин Алексеевич Буфеев; Константин Валентинович Буфеев
Original assignee: Московский вечерний металлургический институт
Priority date: 1985-02-19
Filing date: 1985-02-19
Publication date: 1987-01-23

Abstract

.Изобретение относитс к технической физике. Цель изобретени tin повышение достоверности определени искомых характеристик. Подготовленный образец А помещают в испытательное устройство и прикладывают к нему внешнюю нормальную сжимающую силу N . Помимо этого к образцу А прикладывают независимые тангенциальную боковую сжимающую силу Ng и тангенциальную фронтальную сжимающую силу N-. Сжатие области сдвига или фрикционного контакта осуществл етс трем внешними не- компланарными силами. После зтогр производ т сдвиг в плоскости F, прикладыва к образцу А сдвигающую силу. По результатам измерений расчетным путем определ ют искомые ха- оактеристики грунта. 3 Ил.

Description

Г/ф

-/

I

1

хГу

/чу

Нф

О

00

сл

со

J

/

.4

Изобретение относитс к технической физике, в частности к технике определени прочностных сдвиговых и фрикционных характеристик грунтов , и может быть использовано дл исследовани свойств грунтов и других материалов в лабораторных и натурных услови х.

Цель изобретени - повышение достоверности определени искомых характеристик .

На фиг. Г представлена схема приложени внешних сил к исследуемому образцу согласно способу определени прочностных сдвиговых и фракционных характеристик грунтов; на фиг. 2 - устройство дл осуществлени способа; на фиг. 3 - модель, на которой осуществл ют способ.

Способ определени прочностных сдвиговьтх и фрикционных характеристик грунтов осуществл ют следующим образом.

Подготовленньй образец А помещают в испытательное устройство и прикладывают к нему внешнюю нормальную силу N. Независи мо от этого к об-, разцу А прикладывают независимые тангенциальную боковую сжимающую силу N и тангенциальную фронтальную сжимающую силу N. Таким образом , сжатие области сдвига или фрикционного контакта осуществл етс трем внешними некомпланарными (взаfO

уголка со стороной того же размера, как у обоймы 6. Нижн обойма 6 установлена на тележке 4. Верхн обо ма 7 при измерени х вплотную прим кают к неподвижному фронтальному упору 2 и установленному на станине i неподвижному боковому упору, 8. Си тема передачи сдвигающей силы содер жит силовой винт 9 и динамометр 10. Система передачи нормальной силы со держит распределительный штамп 11 нормальной нагрузки, силовой винт 12 и динамометр I 3.Система передачи тангенпиальной боковой силы содержи распределительный р тамп 14 боковой нагрузки, силовой винт 15 и динамометр 16. Система передачи тангенциальной фронтальной силы содержит ра пределительный гчтамп 1 7 фронтальной ,|чагрузки, силовой винт 18 и динамометр 19.

15

20

25

30

Устройство, осуществл ющее спосо работает следующим образом. Подгото ленный образеи. А помещают в обоймы 6 и 7 и устанавливают на тележку 4, которую подкатывают вплотную к упор 2 и 8. Через распределительна штам 11 к образцу прикладывают при помо щи силового винта 12 нормальную сжи мающую силу N, которую измер ют ди намометром 13. Через распределитель ный щтамп 14 к образцу А прикладыва ют при помощи силового винта.I5 тан

имно ортогональными) силами, в общем 35 гендиальную боковую сжимающую силу

Ng, которую измер ют динамометром 1 Через распределительный штамп 17 к образцу А прикладьшают при помощи силового винта 18 тангенциальную фронтальную сжимающую силу, которую измер ют динамометром 19. После это го производ т сдвиговое испытание. Дл этого к нижнему подвижному упору 3, жестко смонтированному на тележке 4, с помощью cилoво го винта 9 прикладывают сдвигающую силу , которую измер ют динамометром 10. Дл всестороннего изучени прочностных сдвиговых характеристик грунтов следует повторить испытани по указанному способу при измененных соотношени х между нормальной, тангенциальной боковой и тангенциальной фронтальной силами, а прочностные сдвиговые гЪрикционные характеристики определ ют из матричного уравнени

случае величины углов между сжимающими область сдвига или фрикционного контакта внещними некомпланарными силами могут -быть отличными от 90° ,

После этого производ т сдвиг в плоскости сдвига Б, прикладыва к образцу А сдвигающую силу результатам измерений, проведенных известными математическими методами (например, методом наименьших квадратов ), рассчитывают искомые характеристики грунта,

Устройство дл осуществлени способа определени прочностных сдвиговых и фрикционных характеристик грун- тов содержит установленный на станине 1 верхний неподвижный фронтальный упор 2 и подвижный упор 3, жестко смонтированный на тележке 4, скольз щей по шарикам 5. Образец грунта А располагают в двух обоймах в к 7j из которых нижн обойма 6 имеет квадратное сечение, а верхн обойма 7 вьшолнена в форме равнобокового

fO

2853422

уголка со стороной того же размера, как у обоймы 6. Нижн обойма 6 установлена на тележке 4. Верхн обойма 7 при измерени х вплотную примыкают к неподвижному фронтальному упору 2 и установленному на станине i неподвижному боковому упору, 8. Система передачи сдвигающей силы содержит силовой винт 9 и динамометр 10. Система передачи нормальной силы содержит распределительный штамп 11 нормальной нагрузки, силовой винт 12 и динамометр I 3.Система передачи тангенпиальной боковой силы содержит распределительный р тамп 14 боковой нагрузки, силовой винт 15 и динамометр 16. Система передачи тангенциальной фронтальной силы содержит распределительный гчтамп 1 7 фронтальной ,|чагрузки, силовой винт 18 и динамометр 19.

15

20

Устройство, осуществл ющее способ, работает следующим образом. Подготовленный образеи. А помещают в обоймы 6 и 7 и устанавливают на тележку 4, которую подкатывают вплотную к упорам 2 и 8. Через распределительна штамп 11 к образцу прикладывают при помощи силового винта 12 нормальную сжимающую силу N, которую измер ют динамометром 13. Через распределительный щтамп 14 к образцу А прикладывают при помощи силового винта.I5 тангендиальную боковую сжимающую силу

Ng, которую измер ют динамометром 16. Через распределительный штамп 17 к образцу А прикладьшают при помощи силового винта 18 тангенциальную фронтальную сжимающую силу, которую измер ют динамометром 19. После этого производ т сдвиговое испытание. Дл этого к нижнему подвижному упору 3, жестко смонтированному на тележке 4, с помощью cилoво го винта 9 прикладывают сдвигающую силу , которую измер ют динамометром 10. Дл всестороннего изучени прочностных сдвиговых характеристик грунтов следует повторить испытани по указанному способу при измененных соотношени х между нормальной, тангенциальной боковой и тангенциальной фронтальной силами, а прочностные сдвиговые гЪрикционные характеристики определ ют из матричного уравнени

E&iK- c;

где i l,2,...,n, n 4, ,2,3; r. 6 .

dK.

значение в i-м опыте сдви- гак цей силы или силы трени , отнесенной к единице площади сдвига или фрикционного контакта; величина нормального давлени в 1-м опыте; величина тангенциального фронтального давлени в iопыте;

Claims

вычисл емые параметры прочностных сдвиговых и фрикционных характеристик; величина тангенциального бокового давлени в i-м опте . Формула изобретени

Способ определени прочностных сдвиговых и фрикционных характеристик грунтов, заключающийс в измерении сдвигающей Силы или силы трени в услови х приложени к области сдвига или фрикционного контакта внешних нормальной и тангенциальной боковой сил, о тлич ающи й- с тем, что, с целью повышени добп

fO

2853424

стоверности определени искомых характеристик , область сдвига или фрикционного контакта дополнительно нагружают внешней тангенциальной фронтальной cжимaюD eй силой, а прочностные сдвиговые и фрикционные характеристики определ ют из матричного уравнени :

.

1

где i l ,2,. .. ,п, п 4;

Ч- л-I,,J,

5

0

5

6. 11

2

- значение в i-ом опыте сдвигающей силы или силы тре ни , отнесенной к единице площади сдвига или фрикционного контакта; величина нормального давлени в i-M опыте; величина тангенциального бокового давлени в i-м опыте;

величина тангенциального фронтального давлени в i-м опыте;

вычисл емые параметры прочностных сдвиговых и фрикционных характеристик.

19 11

18

ё

15

иг

16

О О О о

/ /

5 Фиг.