所述空心圆柱体直径为900?1300mm、高度为300?350mm、周围壁厚10?20mm、底面壁厚20?40mm;所述长方体边长为900?1300mm、高度为300?350mm、周围壁厚10?20mm、底面壁厚20?40mm。
[0015]前述的一种PCC粧内摩擦力的测试装置的使用方法，其特征在于，所述步骤A透明土由透明固体颗粒与孔隙液体制配而成，透明固体颗粒为粒径为0.25_?2.0mm的全氟环状聚合物颗粒或粒径为0.1mm?1.0mm的恪融石英砂或粒径为0.0lmm?0.075mm的无定形二氧化硅粉末，孔隙液体为糖溶液或氯化钠溶液或酒精溶液或溴化钙溶液。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果:
本发明通过利用透明土、全比例尺的PCC粧、加载系统、压力传感器、激光源以及数码相机组成的试验装置，可视化观测全比例尺PCC粧在竖直位移作用下内摩擦系数的大小，对比分析内摩擦特性与外摩擦特性的差异性，对于研究全比例尺模型粧接触面摩擦具有重要的意义，同时，本发明的试验装置结构简单，操作方便，易于实现。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的一种PCC粧内摩擦力的测试装置的结构示意图。
[0018]图2是本发明的一种PCC粧内摩擦力的测试装置的俯视图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0020]实施例1:测试PCC粧粧侧内摩擦力如图1-2所示，一种PCC粧内摩擦力的测试装置，包括承台19、模型粧2、模型槽1、激光源以及数码摄像装置。
[0021]制作模型粧2，模型粧2为模拟现场PCC粧全比例尺的模型粧，粧体制作材料可以是PC(聚碳酸酯)或有机玻璃材料(本实施例为有机玻璃)，内径为600?800mm，外径为800?I 10mm(本实施例的模型粧内径600mm，外径800mm)。模型粧2表面可以是光滑的、也可以是粗糙的。
[0022]制作模型槽I，模型槽I采用透明有机玻璃或透明钢化玻璃制成，模型槽I的形状为空心圆柱体或长方体，空心圆柱体直径为900?1300mm、高度为300?350mm、周围壁厚10?20mm、底面壁厚20?40mm;长方体边长为900?1300mm、高度为300~350mm、周围壁厚10?20mm、底面壁厚20?40mm。(本实施例模型槽为透明有机玻璃制成的空心圆柱体，直径900mm，高300mm，周围壁厚10mm，底面壁厚20mm) ο
[0023]配制透明土 3，透明土 3由透明固体颗粒与孔隙液体制配而成，透明固体颗粒为粒径为0.25mm?2.0mm的全氟环状聚合物颗粒或粒径为0.1mm?1.0mm的恪融石英砂或粒径为
0.01mm~0.075mm的无定形二氧化娃粉末，孔隙液体为糖溶液或氯化钠溶液或酒精溶液或溴化I丐溶液(本实施例透明土由粒径为0.25mm?2.0mm的全氟环状聚合物颗粒与鹿糖溶液混合配制)。
[0024]将模型槽I设置在承台19上，承台19制作材料为钢材或者铝材，模型粧2设置在模型槽I内，且两者之间留有间隙，模型粧2的粧芯部分填充透明土3，模型粧2与透明土3的接触面上设有若干枚用于测试土体的侧压力的土压力盒9，土压力盒9沿模型粧2的内壁圆周对称布置，且高度方向上，透明土 3的上部、中部、下部均埋设有土压力盒。模型槽I的底部和承台19对应模型粧2的位置开设有4个通孔，直径40?80mm(本实施例中通孔直径60 mm)，通孔沿模型粧2的圆周均匀分布，每个通孔内均设有传力杆4，传力杆4带动模型粧2竖直方向移动，传力杆4由直径40?80mm(本实施例为60mm)圆柱体钢管制成，模型槽I与传力杆4之间设有橡胶材料制成的环形密封垫8。
[0025]传力杆4底部还设有用于控制其竖直位移的加载系统7，且两者之间设有压力传感器6和传力板5;传力杆4上部内嵌于模型粧2的底部、下部固定在传力板5上，传力板5为圆形光滑钢板制成，底部通过压力传感器6与加载系统7连接，压力传感器6通过数据线与采集系统相连，用于记录传力板5上的压力。加载系统7可以施加设计速率的竖直位移，设计速率为
l-2mm/so
[0026]激光源均由激光器和线性转换器组成，包括第一激光源10、第二激光源11、第三激光源13和第四激光源14，第一激光源10和第二激光源11设置在模型槽I的上方，通过支架18与承台19固定，第三激光源13和第四激光源14设置在模型槽I的侧面，位于模型粧对称轴的两侧，通过激光源支座17固定在承台19上。
[0027]数码摄像装置包括第一数相机12和第二数码相机15，第一数相机12与支架18固定连接，设置在模型槽I的上方，且位于第一激光源10和第二激光源11的中间，用于从垂直方向上拍摄试验画面。承台19上还设有环形滑轨16，环形滑轨16绕水浴槽4设置，第二数码相机15与环形滑轨16活动连接，可沿环形滑轨16移动，滑轨19上设置有卡槽和刻度，用于固定第二数码相机15，便于拍摄。
[0028]利用上述的测试装置测试PCC粧内摩擦力的方法，包括如下步骤:
A，制作模型槽、全比例尺的异形粧和透明土，尺寸、参数如前述。
[0029]B，将模型槽置于承台上，将模型粧置于模型槽内，将传力杆穿过模型槽与传力板相连，压力传感器连接传力板与加载系统，开启加载系统，根据设计的位移速率，施加竖直位移，记录压力传感器的示数；
C，在模型粧内填充透明土，在透明土与模型粧的接触面上布置土压力盒，在模型槽周围布置环形滑轨，在模型槽上方和侧面安装激光源和数码摄像装置，数码摄像装置通过数据线与处理装置连接;打开激光源，检查其在透明土体内部形成的颗粒切面明亮度，调整激光角度，分别使激光垂直和水平入射，打开对应的数码摄像装置，调整其镜头，使其能拍摄整个试验画面；
D，开启加载系统，根据设计的位移速率(本实施例为lmm/s)，施加竖直位移，记录土压力盒和压力传感器的示数，在指定位移处，暂停加载；
模型槽侧面的第三激光源和第四激光源的激光入射形成切面，由模型槽上方的第一数码相机记录土体位移规律；
模型槽上方的第一激光源和第二激光源的激光入射形成切面，由模型槽侧面的第二数码相机围绕滑轨一周，在固定的卡槽位置记录加载过程中接触面和透明土内部的位移规律；
E，重复步骤A~D，通过试验装置分析不同内径的模型粧内摩擦系数的大小，重复制备透明土的过程中保持透明土的高度和密实度不变，以保证全比例尺模型粧周围的围压不变。
[0030]实施例2:观测PCC粧粧内、外侧接触面摩擦特性
利用本发明的测试装置的观测PCC粧粧内、外侧接触面摩擦特性的方法，包括如下步骤:
A，制作模型槽、全比例尺的异形粧和透明土，尺寸、参数如实施例1所述；
B，将模型槽置于承台上，将模型粧置于模型槽内，将传力杆穿过模型槽与传力板相连，压力传感器连接传力板与加载系统；
C，在模型粧粧芯、模型粧外侧与模型槽内壁之间预留空间部分均填充透明土，保持内外透明土高度与密实度一致，在透明土与模型粧的接触面上布置土压力盒，在模型槽周围布置环形滑轨，在模型槽上方和侧面安装激光源和数码摄像装置，数码摄像装置通过数据线与处理装置连接;打开激光源，检查其在透明土体内部形成的颗粒切面明亮度，调整激光角度，分别使激光垂直和水平入射，打开对应的数码摄像装置，调整其镜头，使其能拍摄整个试验画面；
D，开启加载系统，根据设计的位移速率(本实施例为lmm/s)，施加竖直位移，记录土压力盒和压力传感器的示数，在指定位移处，暂停加载；
模型槽侧面的第三激光源和第四激光源的激光入射形成切面，由模型槽上方的第一数码相机记录土体