一种简单的土工剪切流变仪的制作方法

本实用新型涉及土木工程领域，具体涉及一种简单的土工剪切流变仪。

背景技术：

土工流变是材料的性质、状态随时间而变化，土的应力和流动速度之间的关系是非线性的；相应地粘度也就不是常数，而是与荷载的大小、时间有关。土是力学性质非常复杂的材料，应该被看成非线性的具有弹塑性、粘滞性的介质，流变学是应力～应变状态及其随时间变化的规律。

剪切流变试验是土工试验中常规的一种试验，主要用于测定土工体的应力、应变在长时间下的相互关系。许多的工程由于土体流变而破坏失事在天然条件下，土的蠕变过程为几十年或几百年。但在实验室条件下，我们进行的试验只能是几个小时或几天，少数试验进行几个月，极少数进行数年。因此，我们不得不将短时间的试验数据外推到长时间的范围中去。准确测定土工体的抗剪强度参数在土工工程建设中具有重要意义，直剪试验则是一种重要的试验手段。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种简单的土工剪切流变仪，可进行简单的分级加载的应力控制剪切流变试验。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

本实用新型的一种简单的土工剪切流变仪，其特征是：包括支撑架以及与所述支撑架相连的横梁，所述支撑架上设有试验平台，试验平台上表面设有储水盒，储水盒的内底面上固定设有下剪切盒，下剪切盒上方设置上剪切盒；所述上剪切盒上设有上盖，上盖顶端的钢珠通过竖向力加载装置与竖向位移计相连；所述下剪切盒的左侧与水平剪力加荷机构相连，储水盒的左壁与横向位移计相连。

本实用新型的有益效果是，通过竖向力加载装置竖向加不同的稳定载荷做期的固结试验，水平剪力加荷机构的载荷可以通过拉力计直接读取，也可以通过加力系统末端的滑轮组灵活分级加载剪切力，储水盒能使土工体试样保水，能在长时间的试验中维持土样的力学特性，通过竖向设置的竖向位移计可实时测量土样的竖向应变，通过横向设置的横向位移计可实时测量土样的横向应变，结构简单，加工成本低、操作方便。

附图说明

图1为本实用新型一种简单的土工剪切流变仪的侧视图；

图2为本本实用新型一种简单的土工剪切流变仪的俯视图；

图3为本实用新型一种简单的土工剪切流变仪中试验平台的结构示意图；

图4为本实用新型一种简单的土工剪切流变仪中滑轮组的结构示意图；

图5为本实用新型一种简单的土工剪切流变仪中剪切盒的细节图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：支撑架1、横梁2、试验平台3、储水盒4、下剪切盒5、上剪切盒6、上盖7、竖向力加载装置8、钢丝拉绳9、拉力计10、导向滑轮11、动滑轮组12、定滑轮13、砝码盘 14、竖向位移计15、横向位移计16。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1、图2、图3、图4和图5共同所示，一种简单的土工剪切流变仪，包括支撑架1以及与支撑架1相连的横梁2，支撑架1上设有试验平台3，试验平台3上表面设有储水盒4，储水盒4的内底面上固定设有下剪切盒5和设置于下剪切盒5上方的上剪切盒6，上剪切盒6上设有上盖7，上盖7顶端的钢珠通过竖向力加载装置8与竖向位移计15相连，下剪切盒5的左侧与水平剪力加荷机构相连，储水盒4的左壁与横向位移计16相连。

储水盒4通过螺栓与试验平台3固定连接。水平剪力加荷机构包括通过钢丝拉绳9相连的拉力计10、滑轮组和砝码盘14。滑轮组由一个导向滑轮11、两个动滑轮12和一个定滑轮13组成。

本实用新型通过竖向力加载装置竖向加不同的稳定载荷做期的固结试验，水平剪力加荷机构的载荷可以通过拉力计直接读取，也可以通过加力系统末端的滑轮组灵活分级加载剪切力，储水盒能使土工体试样保水，能在长时间的试验中维持土样的力学特性，通过竖向设置的竖向位移计可实时测量土样的竖向应变，通过横向设置的横向位移计可实时测量土样的横向应变，本实用新型结构简单，加工成本低、操作方便。

试验前首先按需求安放剪切盒于对应的试验平台V型槽上，然后将制好的试样装入方形剪切盒中，上、下剪切盒的接触边中与剪切位移方向相一致的两个边设有V型槽，槽中装有滚珠，装样完成后开始对试样施加垂直荷载。首先将加压盖对正放置于试样上，将垂直荷载加压横杆对正置于加压盖上，传力装置安装完成，压力的加载主要由底部传力装置完成，即垂直压力加荷机构吊盘加所需荷重，在重复试验或连续试验中，无需每次将砝码、吊盘取下，加荷时可左旋手轮乙，使支起的杠杆慢慢放下，垂直加压完成后，等一段时间固结后，记录竖向位移。若进行的是应力控制土工试样剪切流变试验，应用动滑轮组机构将砝码的重力放大若干倍来施加剪切力，后传递于下剪切盒，用位移计记录下剪切盒在每一级水平剪力作用下的剪切位移，直至土样达到剪切破坏后结束试验。

以上所述只是用图解说明本实用新型的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。