直剪試驗儀（直接剪切試驗儀）是巖土工程中用于測定土體抗剪強度的常用設(shè)備，其結(jié)構(gòu)設(shè)計和功能實現(xiàn)依賴于剪切盒、垂直加荷系統(tǒng)、測力環(huán)和水平加荷系統(tǒng)等核心部件。

　　一、直剪試驗儀核心組成部分與功能：

　　1.剪切盒

　　作用：

　　容納土樣并模擬剪切破壞過程。通常由上下兩個剛性盒組成，通過相對位移產(chǎn)生剪切面。

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計：

　　材質(zhì)：不銹鋼或高強度合金，防止變形和腐蝕；

　　尺寸：標準剪切盒面積（根據(jù)土樣特性選擇）；

　　透水性：盒壁設(shè)有透水孔（可控制排水條件，如固結(jié)快剪、慢剪試驗）。

　　關(guān)鍵功能：

　　固定土樣并傳遞法向壓力和剪切力；

　　通過位移傳感器監(jiān)測剪切位移（部分儀器配備）。

　　2.杠桿式垂直加荷系統(tǒng)

　　作用：

　　為土樣施加法向壓力（σ），模擬土體在不同壓實狀態(tài)下的受力條件。

　　工作原理：

　　通過杠桿原理放大砝碼重量，產(chǎn)生穩(wěn)定的法向壓力；

　　砝碼分級加載，可實現(xiàn)多級法向壓力試驗。

　　技術(shù)特點：

　　精準加載：杠桿比固定，壓力與砝碼質(zhì)量成線性關(guān)系；

　　穩(wěn)定性：機械結(jié)構(gòu)避免液壓系統(tǒng)漏油或氣壓波動導致的壓力不穩(wěn)定。

　　3.直剪試驗儀測力環(huán)（或壓力傳感器）

　　作用：

　　測量剪切過程中土樣產(chǎn)生的抗剪力（τ），計算抗剪強度參數(shù)。

　　工作原理：

　　機械式測力環(huán)：通過彈性環(huán)變形量換算力值（需預(yù)先標定）；

　　電子式傳感器：直接輸出電信號，實時顯示剪切力。

　　技術(shù)特點：

　　量程需覆蓋土樣抗剪強度范圍；

　　定期校準以確保測量精度。

　　4.水平向電動加荷系統(tǒng)

　　作用：

　　以恒定速率推動剪切盒，模擬土體在法向壓力下的剪切破壞過程。

　　工作原理：

　　電機驅(qū)動齒輪或螺桿，推動剪切盒相對位移；

　　部分儀器支持手動與自動切換，適應(yīng)不同試驗需求。

　　技術(shù)特點：

　　勻速控制：避免速率過快導致應(yīng)力集中或過慢引起土樣固結(jié)；

　　位移保護：到達設(shè)定剪切位移后自動停機（如位移限值為10mm）。