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申请/专利权人：中国石油大学(华东)

摘要：本发明公开了吸力基础贯入‑拔出过程界面抗剪强度的测试系统及方法，属于海洋工程技术领域，包括工作台、无盖水箱、预埋桩柱、对称式直剪仪、伺服加载装置、可控式渗流单元、高清相机和电控单元，无盖水箱设于工作台上，对称式直剪仪设在无盖水箱内侧。对称式直剪仪包括底板、顶盖、剪切盒一和剪切盒二，剪切盒一和二滑动设在底板上且开口侧正向对应，背离侧分别通过侧向变应力加载装置与无盖水箱相连。预埋桩柱竖向贯穿对称式直剪仪，将剪切盒的开口侧封闭。可控式渗流单元包括水桶，水桶分别通过进水管路和出水管路分别与两个剪切盒内部相通。本发明模拟吸力基础贯入、拔出过程中内、外壁侧向应力变化和土中渗流，并测试界面抗剪强度。

主权项：1.吸力基础贯入-拔出过程界面抗剪强度的测试系统，其特征在于，包括工作台、无盖水箱、预埋桩柱、对称式直剪仪、伺服加载装置、可控式渗流单元、高清相机和电控单元，所述无盖水箱固定设于工作台上，高清相机置于无盖水箱的前侧，对称式直剪仪设置在无盖水箱的内侧，其底部与无盖水箱横向滑动配合；对称式直剪仪包括底板、顶盖、剪切盒一和剪切盒二，所述剪切盒一和剪切盒二均为C形壳体结构，剪切盒一和剪切盒二竖向相对滑动设置在底板上方，且开口侧正向对应，两个剪切盒相背离的一侧分别通过一个侧向变应力加载装置与无盖水箱的对应侧壁相连；顶盖有两个且左右对称布置，两个顶盖分别与剪切盒一和剪切盒二的顶部横向滑动配合，预埋桩柱为方形截面的柱状结构，且竖向贯穿对称式直剪仪并与其竖向滑动配合，预埋桩柱的前后两侧分别与剪切盒始终保持接触并能够滑动配合，预埋桩柱将剪切盒的开口侧封闭；可控式渗流单元包括水桶，水桶分别通过进水管路和出水管路与两个顶盖管路相连，且分别与两个剪切盒内部相通，所述两个剪切盒内部的空腔分别通过底板上的透水孔与无盖水箱内部相通；伺服加载装置通过反力梁设在无盖水箱上方，伺服加载装置配置有位移传感器，其伸缩端通过力传感器与预埋桩柱上端相连，驱动预埋桩柱向下贯入或向上拔出；吸力基础贯入-拔出过程界面抗剪强度的测试方法，采用上述的吸力基础贯入-拔出过程界面抗剪强度的测试系统，该测试方法包括如下步骤：S1、将测试系统安装完毕后，将剪切盒一调节至其行程的左止点，剪切盒二调节至其行程的右止点，伺服加载装置驱动预埋桩柱竖直向下运动穿过两个剪切盒的内侧，并由底板的底部穿出，预埋桩柱到达预定位置后停止运动；S2、向无盖水箱的内部注水，水位高度达到无盖水箱的45高度后停止注水，将高清相机固定安装在无盖水箱的正前方，镜头正对无盖水箱；S3、在剪切盒一和剪切盒二的内侧底部分别铺设滤纸，分别向剪切盒一、剪切盒二与预埋桩柱配合形成的空腔内部添加土体试样，直至土体试样充满预埋桩柱左右两侧的空腔，在土体试样的上表面铺设同样的滤纸；之后，两个顶盖向中间移动，分别将剪切盒一、剪切盒二的顶部封闭；S4、向水桶的内部注水，水桶通过进水管路向剪切盒二的内部泵送水，同时，剪切盒一内部的水通过出水管路泵送进入水桶，水桶内的水经过两个剪切盒内部的土体试样与无盖水箱内的水循环流动；待剪切盒一和剪切盒二内部渗流稳定后，两个侧向变应力加载装置分别对两个剪切盒施加横向力，并驱动剪切盒一和剪切盒二向中心移动，预埋桩柱左右两侧的土体试样对其施加的横向力稳定后，剪切盒一和剪切盒二停止移动，记录预埋桩柱左右两侧的横向力数值；S5、伺服加载装置对预埋桩柱施加向下的贯入力或向上的拔出力，由零开始逐渐加载，力传感器和位移传感器实时采集、记录数据，直至预埋桩柱直至与土体试样剪切破坏，预埋桩柱向下或向上移动5cm后停止运动。

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