專利名稱：直剪試驗(yàn)土樣受力變形過(guò)程演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能夠演示直剪試驗(yàn)中土樣受力與變形過(guò)程的裝置，特指采用 有機(jī)玻璃制作上剪切盒，并在其上標(biāo)注刻度值，在直剪試驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，可通過(guò)上剪切盒觀 察土樣的顆粒錯(cuò)動(dòng)及各處水量變化情況，以演示直剪試驗(yàn)過(guò)程中土樣受力變形過(guò)程的裝置。
背景技術(shù)：
土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法較多，其中直剪儀結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，土樣制備和試驗(yàn) 操作均方便，目前在工程上使用較為普遍，因此也是土力學(xué)課程教學(xué)的重點(diǎn)之一。事實(shí)上， 直剪試驗(yàn)人為指定了剪切面，且所模擬的土體受力狀態(tài)與實(shí)際情況有一定區(qū)別，對(duì)于某些 較軟弱的土，法向荷載有可能導(dǎo)致土體從側(cè)面擠出。這些在試驗(yàn)實(shí)際操作過(guò)程中所遇到的 各類情況，無(wú)法在理論教學(xué)中予以完整的說(shuō)明，只能通過(guò)實(shí)際操作更深一步認(rèn)識(shí)。但目前教 學(xué)所使用的直剪儀普遍以說(shuō)明背景理論為目的，未考慮使操作者直觀的看到剪切盒內(nèi)土樣 的受力與變形過(guò)程，因此，無(wú)法對(duì)直剪儀的適用范圍及試驗(yàn)操作中可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行演 示和說(shuō)明。如能對(duì)常規(guī)直剪儀進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?，使學(xué)生能夠直觀的觀察到直剪儀剪切過(guò)程 中各類土樣的受力和變形特點(diǎn)，則可使其在認(rèn)識(shí)直剪試驗(yàn)理論背景的同時(shí)，進(jìn)一步了解到 直剪試驗(yàn)的缺陷和適用條件。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種試驗(yàn)過(guò)程中可直接觀察直剪時(shí)土樣 受力和變形過(guò)程的直剪試驗(yàn)土樣受力變形過(guò)程演示儀。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的直剪試驗(yàn)土樣受力變形過(guò)程演示儀， 包括剪切上盒，所述的剪切上盒為透明剪切上盒。所述的透明剪切上盒上標(biāo)注有刻度。所述的透明剪切上盒的有機(jī)玻璃剪切環(huán)通過(guò)固定螺栓與剛性頂頭連接，在所述的 有機(jī)玻璃剪切環(huán)上設(shè)有插銷孔。采用上述技術(shù)方案的直剪試驗(yàn)土樣受力變形過(guò)程演示儀，采用有機(jī)玻璃制作透明 剪切上盒，并在透明剪切上盒標(biāo)注有刻度，以便于試驗(yàn)者觀察。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，首先將試樣置 入直剪儀剪切盒中，施加適當(dāng)?shù)姆ㄏ驊?yīng)力，待豎向沉降量穩(wěn)定后，以等速推動(dòng)剪切盒下盒， 使土樣產(chǎn)生剪切位移，每隔一段時(shí)間記錄壓力環(huán)中百分表的讀數(shù)，在試驗(yàn)進(jìn)行的同時(shí)可透 過(guò)透明剪切上盒觀察土樣的受力與變形狀態(tài)。本實(shí)用新型可直接觀察直剪時(shí)土樣受力和變 形過(guò)程。本實(shí)用新型通過(guò)改造直剪儀上盒，使試驗(yàn)者可通過(guò)透明剪切上盒觀察整個(gè)試驗(yàn)過(guò) 程中土樣的狀態(tài)，從而達(dá)到演示直剪試驗(yàn)中土樣受力與變形過(guò)程，加深試驗(yàn)者對(duì)直剪試驗(yàn) 理論背景、缺陷及適用條件的認(rèn)識(shí)的目的。綜上所述，本實(shí)用新型是一種試驗(yàn)過(guò)程中可直接觀察直剪時(shí)土樣受力和變形過(guò)程 且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、成本低廉的直剪試驗(yàn)土樣受力變形過(guò)程演示儀。

圖1是整體裝置圖；圖2是直剪儀上盒詳細(xì)構(gòu)造圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)圖1和圖2，剪切傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1通過(guò)傳動(dòng)齒輪箱2連接有剛性剪切下盒10，剛性 剪切下盒10設(shè)有水平位移百分表8，剛性剪切下盒10上設(shè)有透明剪切上盒6，透明剪切上 盒6的有機(jī)玻璃剪切環(huán)12通過(guò)固定螺栓14與剛性頂頭11連接，在機(jī)玻璃剪切環(huán)12上設(shè) 有插銷孔13，透明剪切上盒6上設(shè)有傳壓板5，傳壓板5連接有豎向位移百分表4，剛性頂頭 11連接有測(cè)力計(jì)9，有機(jī)玻璃剪切環(huán)12上標(biāo)注有刻度15。參見(jiàn)圖1和圖2，試驗(yàn)時(shí)，首先將透明剪切上盒6安裝在剛性剪切下盒10上，用插 銷穿過(guò)插銷孔13將透明剪切上盒6固定在剛性剪切下盒10上，然后依次將透水石3，土樣 7置入，之后再在土樣7上放置透水石3和傳壓板5，對(duì)土樣7施加豎向荷載時(shí)，通過(guò)透明剪 切上盒6觀察土樣的變形情況，同時(shí)通過(guò)豎向位移百分表4和刻度兒觀察土樣7的壓縮變 形量。待土樣7壓縮變形量穩(wěn)定后，松開(kāi)穿過(guò)插銷孔13的插銷，采用剪切傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1和傳 動(dòng)齒輪箱2對(duì)剛性剪切下盒10即對(duì)土樣7施加剪切力，在剪切過(guò)程中通過(guò)透明剪切上盒6 觀察土樣的受力與變形情況，同時(shí)通過(guò)水平位移百分表8、測(cè)力計(jì)9讀取剪切過(guò)程中土樣7 的剪切變形和剪切力。
權(quán)利要求1.一種直剪試驗(yàn)土樣受力變形過(guò)程演示儀，包括剪切上盒，其特征是所述的剪切上 盒為透明剪切上盒(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直剪試驗(yàn)土樣受力變形過(guò)程演示儀，其特征是所述的透明 剪切上盒(6)上標(biāo)注有刻度(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直剪試驗(yàn)土樣受力變形過(guò)程演示儀，其特征是所述的 透明剪切上盒(6)的有機(jī)玻璃剪切環(huán)(12)通過(guò)固定螺栓(14)與剛性頂頭(11)連接，在所 述的有機(jī)玻璃剪切環(huán)(12)上設(shè)有插銷孔(13)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種直剪試驗(yàn)土樣受力變形過(guò)程演示儀，包括剪切上盒，所述的剪切上盒為透明剪切上盒(6)。所述的透明剪切上盒(6)上標(biāo)注有刻度(15)。所述的透明剪切上盒(6)的有機(jī)玻璃剪切環(huán)(12)通過(guò)固定螺栓(14)與剛性頂頭(11)連接，在所述的機(jī)玻璃剪切環(huán)(12)上設(shè)有插銷孔(13)。本實(shí)用新型是一種試驗(yàn)過(guò)程中可直接觀察直剪時(shí)土樣受力和變形過(guò)程且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、成本低廉的直剪試驗(yàn)土樣受力變形過(guò)程演示儀。
文檔編號(hào)G01N3/24GK201788615SQ20102052525
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者孫淼, 張紹民, 文為, 肖瑩萍, 賀煒 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)