力学与工程结构综.doc

应力相关土水特征曲线压力板仪 一、设备介绍 Fredlund SWCC装置是一套简便的非饱和测试装置，具有很大的灵活性，可以在不同的应力路径下，施加基质吸力。该设备可以得到土体的完全的土水特征曲线，吸力控制可以从近似零值到1500kPa，可以施加一维加载(即K0状态),试样直径可以达到71mm，不锈钢结构。可以对各种试样在干或者湿状态下，进行试验。通过双压力仪表和调节阀来控制试样顶部的孔隙气压力Ua。 二、设备参数 2.1 SWC–PCA 压力室：试样尺寸可以达到71mm，试样高度为50mm 2.2 SWC–PCP 压力控制面板：1500kPa的高压范围和200kPa的低压范围，带有手动阀门，可以选择量程范围，具有低压过载保护。 2.3 SWC–112-63试样环刀 ：直径为63mm，高度为25mm。也可以提供其他尺寸的环刀（25，38，50和71mm） 2.4 SWC–CSM-05陶土板：5bar的高近气值陶土板，也可以提供1，3和15bar的陶土板 2.5 SWC-HCON加热控制装置：防止腔体内的水蒸气冷凝。 三、试验步骤 3.1 在SWCC测试之前，测量初始的干密度，含水量； 3.2 将土样放在陶土板的中间位置，并将其一起放在底座的中间，土样上方放圆形铁块，然后安装容器壁，压力室顶板； 3.3 把压力板底板与压力控制面板用两根塑料管相连，通过打开塑料管阀门，使得压力室与压力控制面板上的水柱成连通状态； 3.4 将压力控制面板中间的气压管与压力室相连，通过轴向压力旋钮控制轴压，压力控制面板上的压力控制旋钮调整气压，使用冲刷装置来驱逐在底部残留的空气，记录两个管的初始体积读数、时间和日期； 3.5 根据目标压力进行分级加载，每次加载后记录两个管的液面读数，时间和日期。最后一个增量结束后，记录读数（如水体变和试样高度），去掉配重，释放压力，断开仪器，把试样取出。 3.6 记录潮湿试样的重量，并把试样放到烘箱中。在110℃下烘干试样至少24小时，记录干重量。 中原工学院建筑工程学院 Rowe型固结实验系统 一、工作原理 土颗粒通过相互间的摩擦力联结在一起形成松散结构（松散/软）或紧密结构（密集/硬），土骨架中有空隙。这些空隙中通常含有水分，即使在非饱和土中也一样。粘土中孔隙水的流动由于孔隙尺寸小而受到限制，从而表现为低的渗透性。在建筑过程中，荷载或总应力的变化由土颗粒和孔压分担。土中水由于受压而排出，称为固结，即荷载由孔压转向土颗粒或者叫有效应力。 土通常受到最大过去压力或前期固结压力。这个预应力形成一个屈服点。当应力低于屈服点时，土表现为弹性体，即应变可以恢复。当应力大于屈服点时，土表现为塑性体，即应变不可以恢复，精确的塑性理论有时用来描述土的行为。应力分布通常采用精确的弹性理论来描述。孔隙体积随时间的屈服关系也能够通过固结系统研究和采集。 在固结试验中，将一个土样安放在一个环中，该环是限制侧向变形的。在Rowe型液压固结仪中，通过一块透水石和水管将土样中的水排到固结仪外面。通过这根管可以施加反压，也可以在固结和膨胀试验中为孔隙水提供流动通道。孔压是在试样底部测量的，轴向应力是由水压通过可伸缩的橡胶膜施加的。该套新型的固结试验系统可以使固结试验在计算机控制下自动完成。 二、试验器材 GDS高级液压固结试验系统，包括固结压力室、压力体积控制器、4通道数据采集盒、系统控制及数据采集软件。 三、试验步骤 3.1 试验制备：用天平称取一定量待测土体，将土放入击实仪内击实成型，然后放入真空饱和缸中抽真空饱和两小时。 3.2 压力室排气泡：将体积压力控制器管路连接到压力室底部，施加一个20kPa压力，当底座上部无气泡出现时关闭控制器，卸下控制器管路接头。 3.3 安装试样:采用该套系统配置的环刀切饱和试样，然后将环刀放置在压力室环刀夹上方，采用透水石将试样压入压力室内部。 3.4 安装压力室：将压力室安装到位，采用固定螺栓将其拧紧密封。 3.5 排顶部气泡：连接反压控制器和轴压控制器管路连接到相应端口，，拧开排气阀门，施加一个20kPa左右的压力，当排气阀无气泡出现时关闭控制器和排气阀。 3.6 传感器清零：采用系统软件将传感器数据清零。 3.7 施加轴向力：为了保证试样顶部与轴压加载模接触，施加一个5kPa压力。 3.8 设置实验过程：采用恒定应力施加固结压力。 四、安全注意事项 4.1 实验过程中，注意加载顺序。 4.2 实验结束压力室排水，清理干净 避免下次使用出现故障。 4.3 实验结束后一定要断水断电。 中原工学院建筑工程学院  TSW-40土壤真三轴试验系统 一、设备主要构成 垂直加载系统；水平加载系统；水平加压系统；计算机测控系统。 二、主要用途