本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)力-應(yīng)變控制式三軸儀，特別涉及一種用于土體的三軸流變試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

應(yīng)變控制式三軸儀用于測量最大周圍壓力在1.0MPa，直徑為39.1mm的土試樣。用于在軸向靜荷載條件下測試土體強(qiáng)度和變形特性的三軸剪切力試驗(yàn)，可以進(jìn)行不固結(jié)不排水剪(UU)、固結(jié)不排水剪(CU)和固結(jié)排水剪(CD)的三軸試驗(yàn)。在土體三軸流變試驗(yàn)中，需要進(jìn)行軸向恒定力加載，不能做到一步到位，加載過程中儀器搖晃和測量不精確等一系列常見的問題，因而導(dǎo)致得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在相當(dāng)大的偏差，例如通過砂和水加載，會產(chǎn)生瞬間沖擊力；采用加砝碼的方式，會產(chǎn)生晃動，且上述方式在加載中，都存在一定的時(shí)間差，可控性差，不能準(zhǔn)確、迅速的將力加載到預(yù)想值，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和精確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于土體的三軸流變試驗(yàn)裝置，能準(zhǔn)確，迅速地將恒定力加載到預(yù)想值，實(shí)現(xiàn)一步到位的軸向恒定力加載，可控性好，測量精確，系統(tǒng)穩(wěn)定。

本實(shí)用新型的用于土體的三軸流變試驗(yàn)裝置，包括在試驗(yàn)土樣軸向加載磁力以向土樣施加軸向力的磁力加載裝置；

進(jìn)一步，所述磁力加載裝置包括固定土樣的基座和設(shè)置于土樣軸向兩端的上電磁鐵和下電磁鐵，所述上電磁鐵沿試驗(yàn)土樣軸向連接有壓力桿；

進(jìn)一步，還包括用于試驗(yàn)土樣的軸向變形測量儀；

進(jìn)一步，所述軸向變形測量儀為沿試驗(yàn)土樣軸向相對兩側(cè)設(shè)置于基座的測量桿，所述測量桿上設(shè)置有刻度；

進(jìn)一步，所述測量桿之間設(shè)置有可沿測量桿上下滑動的連接橫梁，所述連接橫梁上對應(yīng)試驗(yàn)土樣端面設(shè)置上電磁鐵；

進(jìn)一步，所述基座包括底板和設(shè)置于底板上與試驗(yàn)土樣固定連接的基臺，所述基臺內(nèi)對應(yīng)試驗(yàn)土樣端面設(shè)置有下電磁鐵；

進(jìn)一步，所述基臺沿試驗(yàn)土樣外側(cè)周向設(shè)置有用于注水的壓力室腔體，所述壓力室腔體上方開口部設(shè)置有蓋板，所述壓力桿貫穿蓋板與試驗(yàn)土樣連接并可沿蓋板上下運(yùn)動；

進(jìn)一步，所述蓋板通過螺栓柱固定于基臺上；

進(jìn)一步，所述蓋板上設(shè)置有限位凸臺；

進(jìn)一步，所述壓力室腔體上設(shè)置有用于控制注水量的電磁閥。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型的用于土體的三軸流變試驗(yàn)裝置，通過控制電磁鐵中的電流大小，從而對土體施加穩(wěn)定的軸向恒定力，實(shí)現(xiàn)土體三軸流變試驗(yàn)，能準(zhǔn)確，迅速的將恒定力加載到預(yù)想值，實(shí)現(xiàn)一步到位的軸向恒定力加載，可控性好，測量精確，系統(tǒng)穩(wěn)定。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖。

具體實(shí)施方式

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視圖。如圖所示：本實(shí)施例的用于土體的三軸流變試驗(yàn)裝置，包括在試驗(yàn)土樣1軸向加載磁力以向土樣施加軸向力的磁力加載裝置。

本實(shí)施例中，所述磁力加載裝置包括固定土樣的基座2和設(shè)置于土樣軸向兩端的上電磁鐵3和下電磁鐵4，所述上電磁鐵沿試驗(yàn)土樣1軸向連接有壓力桿 5；在通過電流后，產(chǎn)生的電磁力直接作用在試樣土上，為土體的三軸蠕變試驗(yàn)提供穩(wěn)定的軸向應(yīng)力，通過控制電磁鐵中的電流大小，從而對土體施加穩(wěn)定的軸向力，實(shí)現(xiàn)土體三軸流變試驗(yàn)。在電磁力的作用下，帶動壓力桿5向土樣施加軸向的壓力，力的大小可控且穩(wěn)定，現(xiàn)一步到位的重量加載?；?和壓力桿5都是絕緣材料，不影響電磁力的作用。

本實(shí)施例中，還包括用于試驗(yàn)土樣1的軸向變形測量儀；測量儀用于測量試驗(yàn)土樣1在力的作用下的軸向變形。

本實(shí)施例中，所述軸向變形測量儀為沿試驗(yàn)土樣1軸向相對兩側(cè)設(shè)置于基座2的測量桿6，所述測量桿6上設(shè)置有刻度；通過試驗(yàn)土樣1在測量桿6上的初始刻度和變形后的刻度，計(jì)算獲得試驗(yàn)土樣1在力的作用下的軸向變形大小。測量桿6頁為絕緣材料。

本實(shí)施例中，所述測量桿6之間設(shè)置有可沿測量桿6上下滑動的連接橫梁7，所述連接橫梁7上對應(yīng)試驗(yàn)土樣1端面設(shè)置上電磁鐵3；電磁鐵通電后，帶動連接橫梁7沿測量桿6下滑到停止，通過計(jì)算測量桿6上初始刻度和最終刻度以獲得試驗(yàn)土樣1在力的作用下的變形大小，連接橫梁7可以確?；顒拥纳想姶盆F3在實(shí)驗(yàn)過程中處于水平狀態(tài)，確保整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可控性，為了便于試驗(yàn)的操作，連接橫梁7可以為水平玻璃尺。

本實(shí)施例中，所述基座2包括底板21和設(shè)置于底板21上與試驗(yàn)土樣1固定連接的基臺22，所述基臺22內(nèi)對應(yīng)試驗(yàn)土樣1端面設(shè)置有下電磁鐵4；底板 21作為整個裝置的支撐板，基臺22用于安裝固定試驗(yàn)土樣1和下電磁鐵，通過通電的上電磁鐵3和下電磁鐵4之間的磁力作用，使上電磁鐵3帶動帶動連接橫梁7沿測量桿6下滑，需要加載多少力，可直接精確控制，一步到位的實(shí)現(xiàn)力的加載和控制。

本實(shí)施例中，所述基臺22沿試驗(yàn)土樣1外側(cè)周向設(shè)置有用于注水的壓力室腔體8，所述壓力室腔體8上方開口部設(shè)置有蓋板9，所述壓力桿5貫穿蓋板9 與試驗(yàn)土樣1連接并可沿蓋板9上下運(yùn)動；試驗(yàn)開始前，對壓力室腔體8加注額定的水，使試驗(yàn)樣土處于水環(huán)境下，以模擬土樣的自然環(huán)境，壓力桿5穿過壓力室腔體8的蓋板9與試驗(yàn)樣土連接，在電磁力的作用下，對樣土施加壓力，以獲得樣土的變形參數(shù)。蓋板9、壓力室腔體8和基座2的基臺22形成密閉的容腔。

本實(shí)施例中，所述蓋板9通過螺栓柱11固定于基臺22上；螺栓柱11沿蓋板9的四周等間距分布，通過螺帽固定。

本實(shí)施例中，所述蓋板9上設(shè)置有限位凸臺10；連接橫梁7在電磁力的作用下帶動壓力桿5穿過限位凸臺10和蓋板9向下運(yùn)動，限位凸臺10用于限制連接橫梁7與蓋板9之間的最大位移。

本實(shí)施例中，所述壓力室腔體8上設(shè)置有用于控制注水量的電磁閥，電磁閥用于控制向壓力室腔體8的注水量。

上述實(shí)施例中，為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，整個裝置除了電磁鐵，其他均為絕緣材料。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。