大型多功能高压岩石结构面剪切伺服试验系统及功能测试分析

摘要：

高法向应力和常法向刚度边界是深部岩体结构面基本边界约束特征,开发具有高法向荷载、大剪切面积、多剪切模式、长剪切距离的岩石结构面剪切伺服试验系统是认识深部岩体结构面剪切变形与破坏的前提.为此,阐述了新开发的大型多功能高压岩石结构面剪切伺服试验系统的特征参数和功能特性.该系统由法向与剪切加卸载子系统、伺服控制子系统、数据采集与交互软件子系统、液压油源辅助子系统等组成,其最大法向荷载为1 500 kN、最大剪切荷载为2 000 kN,可适用尺寸为20 cm×10 cm×20 cm、30 cm×20 cm×30 cm和50 cm×30 cm×30 cm(长×宽×高)的结构面剪切/试块剪断试验.试验过程可采用复杂的法向加卸载(NLU)、常法向荷载(CNL)、常法向刚度(CNS)、快/慢剪(FLS)、往返剪(GBS)等试验模式,辅助有剪切观测视窗和声发射定位监测.基于水泥材质结构面和岩石试样开展本系统的功能测试试验结果表明,由于采用了先进的硬件结构设计和高效的伺服软件控制,该高压伺服试验系统可以实现高频伺服反馈控制和数据自动采集,从而可获得稳定和可靠的结构面试样剪切测试结果,支撑深部含结构面岩体稳定性理论研究和工程应用分析.

关键词：结构面、剪切试验、伺服控制、常法向刚度、剪切系统

所属期刊栏目：41

分类号：TU451(土力学、地基基础工程)

资助基金：中科院修购专项项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2020-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3159-3169