直剪试验仪（直接剪切试验仪）是岩土工程中用于测定土体抗剪强度的常用设备，其结构设计和功能实现依赖于剪切盒、垂直加荷系统、测力环和水平加荷系统等核心部件。

　　一、直剪试验仪核心组成部分与功能：

　　1.剪切盒

　　作用：

　　容纳土样并模拟剪切破坏过程。通常由上下两个刚性盒组成，通过相对位移产生剪切面。

　　结构设计：

　　材质：不锈钢或高强度合金，防止变形和腐蚀；

　　尺寸：标准剪切盒面积（根据土样特性选择）；

　　透水性：盒壁设有透水孔（可控制排水条件，如固结快剪、慢剪试验）。

　　关键功能：

　　固定土样并传递法向压力和剪切力；

　　通过位移传感器监测剪切位移（部分仪器配备）。

　　2.杠杆式垂直加荷系统

　　作用：

　　为土样施加法向压力（σ），模拟土体在不同压实状态下的受力条件。

　　工作原理：

　　通过杠杆原理放大砝码重量，产生稳定的法向压力；

　　砝码分级加载，可实现多级法向压力试验。

　　技术特点：

　　精准加载：杠杆比固定，压力与砝码质量成线性关系；

　　稳定性：机械结构避免液压系统漏油或气压波动导致的压力不稳定。

　　3.直剪试验仪测力环（或压力传感器）

　　作用：

　　测量剪切过程中土样产生的抗剪力（τ），计算抗剪强度参数。

　　工作原理：

　　机械式测力环：通过弹性环变形量换算力值（需预先标定）；

　　电子式传感器：直接输出电信号，实时显示剪切力。

　　技术特点：

　　量程需覆盖土样抗剪强度范围；

　　定期校准以确保测量精度。

　　4.水平向电动加荷系统

　　作用：

　　以恒定速率推动剪切盒，模拟土体在法向压力下的剪切破坏过程。

　　工作原理：

　　电机驱动齿轮或螺杆，推动剪切盒相对位移；

　　部分仪器支持手动与自动切换，适应不同试验需求。

　　技术特点：

　　匀速控制：避免速率过快导致应力集中或过慢引起土样固结；

　　位移保护：到达设定剪切位移后自动停机（如位移限值为10mm）。