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巖石變角剪切裝置的用途與重要性
閱讀：572 發布時間：2023-4-19
巖石的抗剪強度是巖石重要的力學性質之一，對巖石抗剪強度的研究是對公路、鐵路、水利和礦山等巖體工程研究的基礎。開展巖石抗剪強度的研究獲得抗剪相關參數和本構方程，為巖體工程的建設與發展提供了理論基礎。
事實上，在巖石工程實踐中，無論是自然力量地震、火山和地質構造，還是人工開挖和爆破等對巖體的作用力都具有不確定性，工程結構不僅承受靜態剪切荷載的作用，而且常常遭受動態剪切荷載(例如爆炸波和地震波)的作用而發生動態剪切失穩破壞。例如常見的巖體邊坡因地震作用發生動態剪切失穩破壞而導致滑坡、泥石流等災害產生。因此，了解并掌握巖石類材料在一定范圍的應變率作用下的動態剪切力學特性及其破壞規律則顯得十分必要。
在巖石力學的試驗中也常常涉及到巖石剪切破壞、巖石剪切蠕變破壞等問題。目前測定巖石剪切強度的試驗方法很多，主要有：直剪試驗、變角剪切試驗以及三軸壓縮試驗。變角剪切試驗是其中醉簡單的一種方法，具有設備簡單、操作簡便、費用低等優點。變角剪切試驗利用壓力試驗機施加垂直荷載，通過特制的夾具使巖塊試樣沿一個剪切面剪斷，通過改變剪切面的傾斜角度可以獲得一系列巖塊剪切破壞時的正應力和剪應力組合,繪制這兩種應力之間的關系曲線(即強度包絡線)，可以求得巖石的內摩擦角和內聚力等力學參數。但是目前現有的巖石變角剪切裝置，體積較大，結構復雜，造價過高，而且現有的巖石變角度剪切裝置角度調節范圍大且較靈活，但是在壓力機施加較大壓力的情況下轉動角度部件易發生滑移，而影響剪切試驗的精度。