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淺述直剪試驗儀核心組成部分與功能

更新時間:2025-06-23      點擊次數:88
  直剪試驗儀(直接剪切試驗儀)是巖土工程中用于測定土體抗剪強度的常用設備,其結構設計和功能實現依賴于剪切盒、垂直加荷系統、測力環和水平加荷系統等核心部件。
  一、直剪試驗儀核心組成部分與功能:
  1.剪切盒
  作用:
  容納土樣并模擬剪切破壞過程。通常由上下兩個剛性盒組成,通過相對位移產生剪切面。
  結構設計:
  材質:不銹鋼或高強度合金,防止變形和腐蝕;
  尺寸:標準剪切盒面積(根據土樣特性選擇);
  透水性:盒壁設有透水孔(可控制排水條件,如固結快剪、慢剪試驗)。
  關鍵功能:
  固定土樣并傳遞法向壓力和剪切力;
  通過位移傳感器監測剪切位移(部分儀器配備)。
  2.杠桿式垂直加荷系統
  作用:
  為土樣施加法向壓力(σ),模擬土體在不同壓實狀態下的受力條件。
  工作原理:
  通過杠桿原理放大砝碼重量,產生穩定的法向壓力;
  砝碼分級加載,可實現多級法向壓力試驗。
  技術特點:
  精準加載:杠桿比固定,壓力與砝碼質量成線性關系;
  穩定性:機械結構避免液壓系統漏油或氣壓波動導致的壓力不穩定。
  3.直剪試驗儀測力環(或壓力傳感器)
  作用:
  測量剪切過程中土樣產生的抗剪力(τ),計算抗剪強度參數。
  工作原理:
  機械式測力環:通過彈性環變形量換算力值(需預先標定);
  電子式傳感器:直接輸出電信號,實時顯示剪切力。
  技術特點:
  量程需覆蓋土樣抗剪強度范圍;
  定期校準以確保測量精度。
  4.水平向電動加荷系統
  作用:
  以恒定速率推動剪切盒,模擬土體在法向壓力下的剪切破壞過程。
  工作原理:
  電機驅動齒輪或螺桿,推動剪切盒相對位移;
  部分儀器支持手動與自動切換,適應不同試驗需求。
  技術特點:
  勻速控制:避免速率過快導致應力集中或過慢引起土樣固結;
  位移保護:到達設定剪切位移后自動停機(如位移限值為10mm)。
 

 

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