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专利号: 201910356014X
申请人: 中南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种非均布法向荷载结构面直剪试验方法,其特征在于,它包括以下步骤:步骤一、确定荷载的分布形式;

步骤二、根据荷载的分布形式确定加载用刚性压条的刚度分布序列;

步骤三、根据刚度分布选定不同刚度的刚性压条,并将各刚性压条按刚度分布序列排序;

步骤四、由排序后各刚性压条所承受的法向荷载σi确定加载设备所需施加的法向荷载值σ;

步骤五、测量节理面粗糙度系数(JRC)、节理的单轴抗压强度值(JCS)和节理面的摩擦角,确定节理剪切强度经验(JRC-JCS)模型公式;

步骤六、在整个节理面上的法向应力区间内,对JRC-JCS模型进行积分即可得到非均布法向载荷作用下结构面剪切强度。

2.如权利要求1所述的非均布法向荷载结构面直剪试验方法,其特征在于,在所述步骤二中,刚性压条自身刚度与所承受荷载之间的关系为:其中n为刚性压条数量,σ1、σ2、σ3...σn为根据步骤一中荷载分布确定的不同刚性压条所承担的载荷值,k1、k2、k3...kn为不同刚性压条的刚度值。

3.如权利要求1所述的非均布法向荷载结构面直剪试验方法,其特征在于,在所述步骤二中,选定刚性压条时,刚性压条抗压强度不小于所需承受荷载的两倍。

4.如权利要求1所述的非均布法向荷载结构面直剪试验方法,其特征在于,在所述步骤三中,刚性压条为长方体条,粗糙度不大于Ra0.40,尺寸误差不大于最小边的1%,各刚性压条按刚度从大到小的顺序依次排列。

5.如权利要求1所述的非均布法向荷载结构面直剪试验方法,其特征在于,在所述步骤四中,加载设备所需施加的法向荷载值σ与各刚性压条所承受的法向荷载σi之间的关系为:

6.如权利要求1所述的非均布法向荷载结构面直剪试验方法,其特征在于,在所述步骤五中,JRC-JCS模型的表达式为: 其中τ为剪应力,σ为法向应力,JRC为节理面粗糙度系数,σc为节理面单轴抗压强度,φb为节理面摩擦角。

7.一种用于权利要求1所述非均布法向荷载结构面直剪试验方法的辅助加载装置,其特征在于:它包括加载框和刚性压条,加载框为矩型框,包括一对夹板和一对侧板;夹板套于侧板上,两夹板的相对位置可调;刚性压条为长方体刚性压条,各刚性压条并列均布于两侧板之间通过夹板夹紧。

8.如权利要求7所述的辅助加载装置,其特征在于:所述夹板的长度方向两端均设有条形槽,条形槽外设有通孔;侧板上沿板长方向设有一排定位孔;夹板以其条形槽套于侧板两端通过穿过定位孔的定位销定位,一对夹板通过穿过通孔的螺杆配合螺母锁紧。