专利名称：一种锚杆受力状态测试的试验平台的制作方法
技术领域：
本实用新型属于岩土锚固测力装置技术领域，尤其是涉及在矿山、隧道、边坡、基坑等工程中锚杆受离层剪切影响下界面应力分布规律研究的室内试验平台。
背景技术：
锚固技术作为一种优越的岩土体加固技术方法，越来越广泛的应用于各种工程领域，但锚固机理的研究仍明显滞后于锚固技术的发展，特别是在离层扩展初期，离层处于剪切破坏状态时锚杆在离层处界面应力分布规律尚需进一步研究，其对于锚固机理研究、支护设计以及岩体稳定性分析具有重要意义。现有的实验室测试中，普遍采用拉拔试验进行锚杆界面应力测试，试验过程中锚杆外露端直接承受拉力，使锚杆从基体中向外拔出。在锚固体中预制离层，在拉拔过程中， 预制离层处于剪切状态下的锚杆受力状态未知，难以获得在工程岩体加固后离层剪切状态下的锚杆界面应力分布规律。
实用新型内容本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种锚杆受力状态测试的试验平台，其采用的技术方案如下一种锚杆受力状态测试的试验平台，包括拉力传感器、连接构件、锚固体、第一剪切压块、第二剪切压块、试验机水平加载装置和试验机油缸；所述锚固体包括基层、离层、锚杆、粘结剂、应变片和静态电阻应变仪；所述锚杆顶端通过连接构件与拉力传感器连接，所述锚杆设于基层和离层中并通过粘结剂与基层和离层固接，所述第一剪切压块与离层相接触并对离层施以径向力，所述第二剪切压块与基层相接触并对基层施以径向力，所述第一剪切压块和第二剪切压块均与试验机水平加载装置连接且施力方向相反，所述应变片设于锚杆上并通过数据传输线与静态电阻应变仪连接，所述试验机油缸设于基层底部并对基层施以轴向力。在上述技术方案基础上，还包括球头轴承，所述连接构件通过球头轴承与拉力传感器连接。在上述技术方案基础上，还包括上承接板、下承接板和连接杆，所述上承接板固接于基层底面，所述下承接板与试验机油缸固接，所述上承接板与下承接板通过连接杆连接。在上述技术方案基础上，所述锚杆的侧面沿轴向方向开设有两条凹槽，凹槽以锚杆的轴线为镜像线镜像对称，应变片设于凹槽中。本实用新型具有如下优点通过试验平台结构的设计，在锚杆界面应力测试时，使锚固体在受到轴向拉拔力的过程中承受剪切载荷，与工程实际中锚杆受离层剪切时的受力状况相符，本实用新型结构简单，安装方便，并具备进行多种组合加载条件下的锚杆应分布规律测试功能。
图I :本实用新型的结构示意图(带剖面)；图2 :本实用新型所述锚固体的的结构示意图(带剖面)；图3 :本实用新型所述上承接板的仰视结构示意图；图4 :本实用新型所述下承接板的仰视结构示意图；图5 :本实用新型所述第一剪切压块的正视结构示意图；图6 :本实用新型所述第一剪切压块的俯视结构示意图；图7 :本实用新型所述第一剪切压块的侧视结构示意图； 图8 :本实用新型所述第二剪切压块的正视结构示意图；图9 :本实用新型所述第二剪切压块的俯视结构示意图；图10 :本实用新型所述第二剪切压块的侧视结构示意图；符号说明I.拉力传感器，2.固定卡夹，3.连接构件，4.锚固体，5.连接杆，6.上承接板，
7.第一剪切压块，8.第二剪切压块，9.试验机水平加载装置，11.下承接板，12.试验机油缸，20.离层，21.粘结剂，22.锚杆，23.凹槽，24.应变片，25.基层。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本实用新型作进一步说明如图I至图10所示，本实用新型的一种锚杆受力状态测试的试验平台，包括拉力传感器I、连接构件3、锚固体4、第一剪切压块7、第二剪切压块8、试验机水平加载装置9和试验机油缸12，所述第一剪切压块7和第二剪切压块8是由铸模加工而成；所述锚固体4包括基层25、离层20、锚杆22、粘结剂21、应变片24和静态电阻应变仪；所述锚杆22采用外径为Φ 18mm的螺纹钢，所述锚杆22顶端通过连接构件3与拉力传感器I连接，所述锚杆22设于基层25和离层20中并通过粘结剂21与基层25和离层20固接，所述第一剪切压块7与离层20相接触并对离层20施以径向力，所述第二剪切压块8与基层25相接触并对基层25施以径向力，所述第一剪切压块7和第二剪切压块8均与试验机水平加载装置9连接且施力方向相反，所述应变片24设于锚杆22上并通过数据传输线与静态电阻应变仪连接，监测加载过程中锚杆22杆体的应变值变化量，以获取锚杆22的受力状态,所述试验机油缸12设于基层25底部并对基层25施以轴向力。优选的，还包括球头轴承2，所述连接构件3通过球头轴承2与拉力传感器I连接。优选的，还包括上承接板6、下承接板11和连接杆5，所述上承接板6固接于基层25底面，所述下承接板11与试验机油缸12固接，所述上承接板6与下承接板11通过连接杆5连接。再进一步，所述锚杆22的侧面沿轴向方向开设有两条凹槽23，凹槽23以锚杆22的轴线为镜像线镜像对称，应变片24设于凹槽23中。上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。
权利要求1.一种锚杆受力状态测试的试验平台，其特征在于，包括拉力传感器(I)、连接构件(3)、锚固体(4)、第一剪切压块(7)、第二剪切压块(8)、试验机水平加载装置(9)和试验机油缸(12)； 所述锚固体(4)包括基层(25)、离层(20)、锚杆(22)、粘结剂(21)、应变片(24)和静态电阻应变仪； 所述锚杆(22 )顶端通过连接构件(3 )与拉力传感器(I)连接，所述锚杆(22 )设于基层(25)和离层(20)中并通过粘结剂(21)与基层(25)和离层(20)固接，所述第一剪切压块(7 )与离层(20 )相接触并对离层(20 )施以径向力，所述第二剪切压块(8 )与基层(25 )相接触并对基层(25)施以径向力，所述第一剪切压块(7)和第二剪切压块(8)均与试验机水平加载装置(9)连接且施力方向相反，所述应变片(24)设于锚杆(22)上并通过数据传输线与静态电阻应变仪连接，所述试验机油缸(12)设于基层(25)底部并对基层(25)施以轴向力。
2.根据权利要求I所述的一种锚杆受力状态测试的试验平台，其特征在于还包括球头轴承(2)，所述连接构件(3)通过球头轴承(2)与拉力传感器(I)连接。
3.根据权利要求I或2所述的一种锚杆受力状态测试的试验平台，其特征在于还包括上承接板(6)、下承接板(11)和连接杆(5)，所述上承接板(6)固接于基层(25)底面，所述下承接板(11)与试验机油缸(12)固接，所述上承接板(6)与下承接板(11)通过连接杆(5)连接。
4.根据权利要求3所述的一种锚杆受力状态测试的试验平台，其特征在于所述锚杆(22)的侧面沿轴向方向开设有两条凹槽(23)，凹槽(23)以锚杆(22)的轴线为镜像线镜像对称，应变片(24)设于凹槽(23)中。
专利摘要本实用新型涉及一种锚杆受力状态测试的试验平台。其包括拉力传感器、连接构件、锚固体、第一剪切压块、第二剪切压块、试验机水平加载装置和试验机油缸；锚固体包括基层、离层、锚杆、粘结剂、应变片和静态电阻应变仪；锚杆通过连接构件与拉力传感器连接，锚杆设于基层和离层中，第一剪切压块与离层相接触，第二剪切压块与基层相接触，第一剪切压块和第二剪切压块均与试验机水平加载装置连接，应变片设于锚杆上并与静态电阻应变仪连接，试验机油缸对基层施以轴向力。它结构简单，安装方便，在锚杆界面应力测试时，与工程实际中锚杆的受力状况相符，并具备进行多种组合加载条件下的锚杆应分布规律测试功能。
文档编号G01N3/00GK202735156SQ201220394019
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日
发明者张泽, 赵同彬, 谭云亮 申请人:山东科技大学