Способ испытания связных материалов Советский патент 1988 года по МПК E02D1/00 

00

11

Изобретение относится к строительству и предназначено для исследования механических Свойств грунтового сооружения в реальных условиях его эксплуатации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем учета влияния напряженного и деформирован него состояния материала, преимущест венно грунта, на прочность в реальных условиях эксплуатации сооружения На чертеже представлено устройство для осуществления предлагаемого способа,

Устройство представляет собой гидравлический штамп 1, выполненный в виде гибкой герметичной оболочки тороидальной формы и разделенной на сеции, обжатый цилиндрическим кольцом 2, вьшолняющим функцию ограничителя. На штамп внутри кольца уложена нагрузочная плита 3. В самой зоне 4 со стороны траншеи 5 (до установки гидравлического штампа) размещен круглый пластинчатый захват 6 с винтовой нарезкой 7 в центре. Через отверстие 8 в исследуемую зону введена тяга 9, которая ввинчивается Н захват 6. К тяге 9 прикладывается растягивающее усилие. Нагрузочная плита 3 в центре имеет выступ 10, обращенный вниз и опертый в исследуемую зону 4, внутри которой предварительно выполнена колцевая щель 11 вокруг целика 12.

При возведении водоупорного элемета грунтовой плотины в пригребневой части, где возможно появление трещин можно во время отсыпки и укатки мелкзернистого грунта укладьшать круглые пластинчатые захваты .

Способ осуществляют следующим образом.

Вводят условные обозначения; Р - вертикальное растягивающее усилие, Н Р

R

о5р

- растягивающее напряжение.

МПа; 6-j вертикальное сжимающее напряжение, МПа; 6р- радиальное напряжение, МПа; D - диаметр зоны 4,см; г - радиус пластинчатого захвата 6, см; FflSp площадь образца, h высота испытуемого целика, см.

Диаметр исследуемой зоны выбирают значительно большим радиуса пластинчатого захвата.

Сдвигающее напряжен рассчитывают по формуле ;

2 If rh

- RO

i.

-Ь r

Испытания на сдвиг и растяжение проводятся следующим образом. На нагрузочную плиту 3 устройства укладывают грузы, которые создают в гидравлическом штампе 1 давление 6 6z , обжимающее зону 4, в которой образована кольцевая щель 11 вокруг целика 12 до значений, равных эксплуатационным нагрузкам. Геометрическая неизменяемость формы гидравлического штампа сохраняется благодаря цилиндрическому кольцу 2. Для создания сдвигающе нагрузки к тяге 9, прикрепленной к захвату 6, прикладывают ступенями вертикальное усилие Р. Задавая различные значения , 0; 0,2 Mlla и т.д., находят зависимости

0Q

5

0

5

5

0

5

RP ).

- fi(6r.

Испытание на срез проводят аналогичным образом при условии, что коль- цевую щель 11 вокруг целика 12 не образуют. После проведения испытания на сдвиг или срез опыт заканчивается отрывом целика, затем проводят опыты на растяжение.

Особенностью способа испытания связных материалов является то, что образуют щель, толщину которой можно регулировать за счет изменения бокового давления. При этом величина сдвигающего напряжения изменяется в зависимости от того, на сколько сомкнется щель.

Опыт на отрыв.

Зона находится под нулевьм напряженным состоянием. Щель 11 не сомкнута и не мешает свободному растяжению. Прикладывают к пластинчатому захвату 6 растягивающее усилие, Фиксир уют возникающие деформации вплоть до от--, рыва пластинчатого захвата 6 от материала зоны. После опыта кусок грунта возвращают в первоначальное положение.

Опыт на сдвиг.

Создают объемно-напряженное состояние по боковой и вертикальной поверхностям зоны. Для этого к этим плоскостям прикладывают сжимающее усилие. Щель 11 начинает смыкаться. Прикладывают сдвигающее усилие вверх, В процессе обрыва производят замер сдвига-.

31А

ющих и нормальных напряжений. Строят зависимость 1 f(6).

Опыт на сдвиг с растяжением в ус- ловиях объемно-напряженного состояния.

Отрыв проводят в условиях действия давления на всю зону. ГIpиклt,дыва- ют растягивающее усилие к пластинчатому захвату 6. Ниже ее поверхности начинается отрыв от породы в зоне. Выше пластинчатого захвата 6 начинается сдвиг по цилиндрической поверхности.

Предлагаемый способ учитывает влияние эксплуатационных нагрузок, ЧТО позволяет повысить достоверность результатов исследований, и, в конечном итоге, приводит к увеличению технической надежности грунтового сооружения . Фор м у ла изобретения

Способ испытания связных материалов, включающий образование цилннд0

1370

рического целшса и орилокение к немл растягиваюшкк усилий посредствоъ; захвата, о т л к ч а ю ;д в и с я тем, что, с целью расширения функциональ- KbDi возможностей путем учета апияния напряженного к деформированного состояния т-татериала, пренмущяственнс грунта5 на прочность в реальных условиях эксипуа- ации сооружения, дополнительно обурквают ксследуемуго зону сооружения BOKf ./г целика с оставлением мелду Н15ъш щели и на фужают эту зону боковым к вертикальным давлением до заданньк нагрузок на сооружение, а приложение растягивающих усилии к целику производят при помощи круглого пластинчатого захвата с тягой размещенного в основании целика, одновременно с нагр-чпкением кс- следуемой зоны до момента отрыва и сдвига целика по фиксированной поверхности щели.

0

Изобретение относится к строительству и предназначено для исследования механических свойств грунтового сооружения в реальных условиях его эксплуатации. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем учета влияния напряженного состояния материаша, преимущественно грунта, на прочность в реальных условиях эксплуатации сооружения. Для этого вокруг образованного целика обуривают исследуемую зону сооружения с оставлением между ними щели. Предвар ительно в основание целика закладьшают круглый пластинчатый захват с тягой. Образованную зону нагружают боковым и вертикальным давлением до заданных нагрузок на сооружение. Одновременно к целику прикладывают растягивающие усилия при помощи пластинчатого захвата до момента отрйва и сдвига целика по фиксированной поверхности щели. Толщину щели регулируют за счет изменения бокового давления . При этом величина сдвигающего напряжения также меняется. Изобретение позволяет проводить испытание на ov- рыв, сдвиг и сдвиг с растяжением в условиях объемно-напряженного состоя- , ния. 1 ил. S 1(Л