西南交通大學(xué)引進(jìn)的大型雙向動態(tài)環(huán)剪試驗系統(tǒng)已完成培訓(xùn)并順利投入使用。
高速動態(tài)環(huán)剪是一種用于巖土力學(xué)研究的實驗設(shè)備，主要用于模擬和研究土體在不同應(yīng)力條件下的剪切特性。它可以模擬自然界中的各種復(fù)雜條件，如地震、滑坡、波浪沖擊等，幫助工程師和研究人員更好地理解土體的動力特性及其在極端條件下的表現(xiàn)。
高速動態(tài)環(huán)剪裝置
大型雙向動態(tài)環(huán)剪試驗系統(tǒng) 選型
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5Hz/20kN/200Nm/2MPa
5Hz/10kN/100Nm/2MPa
其他可定制
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大型雙向動態(tài)環(huán)剪試驗系統(tǒng)的 應(yīng)用場景
地震工程：模擬地震作用下土壤或巖石的動態(tài)響應(yīng)，評估地基穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的抗震性能。
滑坡與斜坡穩(wěn)定性分析：研究斜坡土體在動態(tài)加載條件下的穩(wěn)定性，以預(yù)測和防止滑坡災(zāi)害。
海岸和海洋工程：模擬波浪沖擊和潮汐作用下的土壤剪切行為，幫助設(shè)計海堤、港口和海上平臺的基礎(chǔ)。
交通基礎(chǔ)設(shè)施：評估道路、機(jī)場跑道和鐵路軌道的土基在動態(tài)荷載（如交通和列車經(jīng)過）下的性能。
礦山和隧道工程：分析地下工程施工過程中可能引起的地質(zhì)動力效應(yīng)，確保工程的安全。
大型雙向動態(tài)環(huán)剪試驗系統(tǒng)操作培訓(xùn)
大型雙向動態(tài)環(huán)剪試驗系統(tǒng)操作培訓(xùn)
大型雙向動態(tài)環(huán)剪試驗系統(tǒng)操作培訓(xùn)準(zhǔn)備及操作
剪切強(qiáng)度與應(yīng)力路徑關(guān)系的研究
高速動態(tài)環(huán)剪可以施加不同的應(yīng)力路徑，包括靜態(tài)和動態(tài)剪切應(yīng)力，模擬復(fù)雜的應(yīng)力歷史條件下的土壤行為。這對于理解滑坡發(fā)生時的剪切強(qiáng)度變化至關(guān)重要。在滑坡誘發(fā)過程中，土體可能經(jīng)歷一系列的應(yīng)力積累、應(yīng)力釋放和重新分布。高速動態(tài)環(huán)剪設(shè)備通過模擬這些應(yīng)力路徑，可以幫助確定不同條件下土壤的剩余強(qiáng)度和穩(wěn)定性，為預(yù)測滑坡的發(fā)生提供理論基礎(chǔ)。
在滑坡的形成過程中，高壓不排水條件是一個常見的工況，尤其是在降雨或地震作用下。高速動態(tài)環(huán)剪能夠在不排水條件下施加動態(tài)剪切力，觀察孔隙水壓力的變化以及液化現(xiàn)象的發(fā)生。這些數(shù)據(jù)有助于理解土壤顆粒間的作用力如何通過孔隙水壓力的變化而改變，并導(dǎo)致剪切強(qiáng)度的降低，最終引發(fā)滑坡。這樣的研究對于斜坡失穩(wěn)和滑坡機(jī)制的認(rèn)識提供了重要的理論支持。
滑坡的發(fā)生往往伴隨著土壤內(nèi)部滑動面的形成和擴(kuò)展。高速動態(tài)環(huán)剪通過模擬實際條件下的動態(tài)剪切作用，可以觀察土壤顆粒在剪切應(yīng)力作用下如何重新排列，從而形成滑動面。這種滑動面在受力過程中會經(jīng)歷從萌生到擴(kuò)展再到貫通的過程。通過實驗數(shù)據(jù)分析，可以了解滑動面在各種應(yīng)力條件下的演化機(jī)理，揭示滑坡形成的臨界條件和觸發(fā)機(jī)制。
滑坡過程中土體的剛度和動力響應(yīng)特性對于預(yù)測其穩(wěn)定性至關(guān)重要。高速動態(tài)環(huán)剪設(shè)備能夠在模擬地震或其他動態(tài)荷載時，測量土體的剪切模量、阻尼比和應(yīng)變率依賴性等動力特性。這些參數(shù)直接影響土體在外部動力作用下的變形和破壞行為，通過實驗可以建立不同類型土體的動力響應(yīng)模型，為滑坡的數(shù)值模擬和預(yù)測提供實驗證據(jù)。
滑坡往往是由多種因素共同作用引起的，如降雨、地震、地下水位變化等。高速動態(tài)環(huán)剪設(shè)備允許在實驗室條件下模擬這些因素的綜合作用。例如，通過預(yù)先飽和土樣以模擬降雨，然后施加動態(tài)剪切來模擬地震，可以研究多因素耦合下土壤的剪切響應(yīng)。這種綜合性實驗有助于理解自然環(huán)境中滑坡的復(fù)雜觸發(fā)機(jī)制，從而為滑坡災(zāi)害的預(yù)測和預(yù)防提供全面的理論依據(jù)。
西南交通大學(xué)大型雙向動態(tài)環(huán)剪試驗系統(tǒng)
大型雙向動態(tài)環(huán)剪試驗系統(tǒng)可以很容易升級為空心圓柱扭剪試驗系統(tǒng)
GDS空心圓柱扭剪試驗系統(tǒng)（GDSHCA）允許將旋轉(zhuǎn)位移和扭矩應(yīng)用于空心圓柱體土壤樣品。利用這種裝置，可以控制三個主應(yīng)力的大小和方向。例如，可以對以下內(nèi)容進(jìn)行研究:
? 土的各向異性.
? 主應(yīng)力旋轉(zhuǎn)的影響
? 中主應(yīng)力旋轉(zhuǎn)影響
GDSHCA通過特別設(shè)計成能夠測試非常小的軸向應(yīng)變 (最小 0.00004%)。空心圓柱系統(tǒng)（GDSHCA）可以完成一系列的應(yīng)力路徑試驗。加載系統(tǒng)由計算機(jī)控制，應(yīng)變直接在試樣上測量。這些應(yīng)變也可以伺服控制?？梢栽谝韵略囼灄l件下研究:
? 平面應(yīng)變.
? 簡單剪切
? 軸向和旋轉(zhuǎn)的非常小的剪切應(yīng)變
空心圓柱扭剪試驗系統(tǒng) 用途及應(yīng)用
空心圓柱扭剪儀是一種用于土木建筑工程、水利工程及地球科學(xué)領(lǐng)域的物理性能測試儀器。它主要用于測試土體在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)及動力荷載下的靜動力特性，包括土體的扭剪強(qiáng)度、變形特性以及在不同應(yīng)力路徑下的響應(yīng)等。通過模擬實際工程中的波浪、交通、地震等荷載引起的主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)，空心圓柱扭剪儀能夠提供關(guān)于土體行為的重要數(shù)據(jù)，為工程設(shè)計和施工提供科學(xué)依據(jù)。
空心圓柱扭剪儀的應(yīng)用范圍廣泛，包括但不限于以下幾個方面：
土體靜動力特性研究：通過施加不同的扭剪力和軸向力，研究土體在靜力和動力作用下的變形、強(qiáng)度和破壞特性。
工程地質(zhì)勘察：在地質(zhì)勘察中，利用空心圓柱扭剪儀測試不同土層的物理力學(xué)性質(zhì)，為工程設(shè)計和施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
巖土工程研究：在巖土工程領(lǐng)域，空心圓柱扭剪儀可用于模擬地基處理、邊坡穩(wěn)定、隧道開挖等工程問題中的土體行為。
地震工程研究：通過模擬地震荷載，研究土體在地震作用下的動力響應(yīng)和破壞機(jī)制，為抗震設(shè)計和減震措施提供理論依據(jù)。
