(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210379206.4 (22)申请日 2022.04.12 (71)申请人 河海大学 地址 210024 江苏省南京市 鼓楼区西康路1 号 (72)发明人 黄章鑫　孙一清　张宏伟　沈振中　 徐力群　甘磊　于家傲　杨超　 周东昊　林文　徐丽　吴义军　 张国琛　冯先伟　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 王群 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 基于自由田格结构的土体双轴拉伸试验方 法 (57)摘要 本发明涉及基于自由田格结构的土体双轴 拉伸试验 方法， 包括步骤： 一、 将承载受拉部件放 置于工作平台； 二、 将自由田格设置在四个承载 受拉部件围成的空间中； 三、 相邻的两个承载受 拉部件用圆角连接板连接形成四叶草形模具； 连 接件将承载受拉部件固定至工作平台； 四、 制备 黏土， 将黏土铺平至四叶草形模具腔中， 击实黏 土形成四叶草形试样； 五、 采集箱连接至计算机； 六、 将应力传感器以及位移传感器桥接至采集 箱； 将应力传感器接至加载杆， 将加载杆的两端 分别安装至油压拉伸件以及承 载受拉部件； 将位 移传感器安装在承载受拉部件上； 七、 将圆角连 接板以及连接件拆除； 八、 设置加载速率； 九、 油 压拉伸件进行拉伸 测试。 本发明的测试项目多且 准确度高。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 114839058 A 2022.08.02 CN 114839058 A 1.一种基于自由田格结构的土体双轴拉伸试验方法， 其特 征在于， 包括 步骤： 一、 在四个承载受拉部件(2.1)的底部安装滚球(2.7)， 将四个所述承载受拉部件(2.1) 放置于工作平台(1)上； 二、 在自由田格(2.3)的底部安装滚球(2.7)， 然后将所述自由田格(2.3)设置在所述工 作平台(1)上且位于四个所述承载受拉部件(2.1)围成的空间中； 三、 相邻的两个所述承载受拉部件(2.1)用圆角连接板(2.4)连接， 四个所述承载受拉 部件(2.1)以及四个所述圆角连接板(2.4)围成四叶草形模具腔， 以形成四叶草形模具； 通 过连接件将所述承 载受拉部件(2.1)固定至所述工作平台(1)， 以固定所述四叶草形模 具腔 的位置； 四、 制备黏土， 将所述黏土铺平至所述四叶草形模具腔中， 击实松散的黏土， 以形成四 叶草形试样(9)； 五、 接好采集箱的电源， 将采集箱连接 至计算机； 六、 将四个应力传感器(4.1)以及四个位移传感器(4.2)桥接在所述采集箱上； 将所述 应力传感器(4.1)接在加载杆(3.2)上， 再将所述加载杆(3.2)的两端分别安装在对应的油 压拉伸件(3.1)以及对应的所述承载受拉部件(2.1)上； 然后将四个所述位移传感器(4.2) 分别安装在四个所述承载受拉部件(2.1)上； 七、 将所述圆角连接板(2.4)以及所述连接件拆除， 以使得所述承载受拉部件(2.1)能 够在所述工作平台(1)上移动； 八、 将同轴向的两个所述油压拉伸件(3.1)的加载速率设置成相同值， 不同轴向的加载 速率可按需设置成相同或者 不同； 九、 同时启动四个所述油压拉伸件(3.1)进行拉伸测试， 所述计算机记录测试 数据。 2.根据权利要求1所述的基于自由田格结构的土体双轴拉伸试验方法， 其特征在于： 步 骤九中， 对于每一组不同的拉伸速率测试， 分别在所述四叶草形试样(9)上施加不同的压 重。 3.根据权利要求1所述的基于自由田格结构的土体双轴拉伸试验方法， 其特征在于： 步 骤二中， 在自由长条(2.2)的底部安装滚球(2.7)， 每个所述承 载受拉部件(2.1)的内侧边与 所述自由田格(2.3)之间配置 至少一个所述自由长条(2.2)。 4.根据权利要求3所述的基于自由田格结构的土体双轴拉伸试验方法， 其特征在于： 安 装所述自由长条(2.2)和所述自由田格(2.3)后， 调整所述承载受拉部件(2.1)将所述自由 长条(2.2)和所述自由田格(2.3)挤压密实。 5.根据权利要求1所述的基于自由田格结构的土体双轴拉伸试验方法， 其特征在于： 步 骤二中， 通过所述连接件先对所述承载受拉部件(2.1)进行预定位， 在步骤三中， 协调所述 承载受拉部件(2.1)与所述圆角连接板(2.4)的整体形状后， 通过所述连接件将所述承载受 拉部件(2.1)固定 至所述工作平台(1)。 6.根据权利要求1所述的基于自由田格结构的土体双轴拉伸试验方法， 其特征在于： 步 骤九中， 所述计算机记录数据并形成所述四叶草形试样(9)的拉力曲线； 所述四叶草形试样 (9)完全破坏后， 所述计算机得到稳定残余拉力值并且将所述拉力曲线整体减去所述稳定 残余拉力值以得到所述四叶草形 试样(9)的实际拉力曲线。 7.根据权利要求1所述的基于自由田格结构的土体双轴拉伸试验方法， 其特征在于： 步权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114839058 A 2骤四中， 锤击点必须均匀分布， 分层击实， 在击实后一层黏土前， 需要对前一层击实土表面 进行刨毛。 8.根据权利要求1所述的基于自由田格结构的土体双轴拉伸试验方法， 其特征在于： 步 骤七中， 拆除后， 所述四叶草形模具转变为双轴直接拉伸加载装置， 将计算机端显示的应 力、 位移初始值归零。 9.根据权利要求3所述的基于自由田格结构的土体双轴拉伸试验方法， 其特征在于： 所 述承载受拉部件(2.1)、 所述自由田格(2.3)以及所述自由长条(2.2)的底部具有自由滚球 嵌孔(8)， 将所述滚球(2.7)放入所述自由滚球嵌孔(8)之前， 对所述滚球(2.7)以及所述自 由滚球嵌孔(8)用润滑油进行润滑。 10.根据权利要求9所述的基于自由田格结构的土体双轴拉伸试验方法， 其特征在于： 所述自由滚球嵌孔(8)以及所述滚球(2.7)均经 过抛光处理。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114839058 A 3