近日，中国地质科学院地质力学研究所完成土力学实验室关键设备升级，新引进的GDS高压温控动三轴试验系统（DYNTTS）、Controls动单剪测试系统及环剪仪（Torshear EmS）经安装调试后投入使用。该批设备的引入标志着研究所在复杂环境土体动力特性测试领域形成从动态响应、温度效应到残余强度的完整实验能力。
高压温控动三轴试验系统DYNTTS
1
温控与动态耦合：GDS系统实现冻土与地震荷载同步模拟
此次投入的GDS高压温控动三轴试验系统（DYNTTS）配置了温控升级模块，可在-20℃至+85℃（或-10℃至+60℃，视配置范围而定）区间内实现精确温控，加热与冷却装置分辨率达0.01℃，水浴稳定性±0.05℃。该系统将三轴压力室与动力驱动器集成，采用伺服电机从压力室底座施加轴向力和变形，可施加最大5Hz的动态荷载，支持应力或应变控制模式下的动态循环试验。
GDS高压温控动三轴试验系统DYNTTS
该设备的核心突破在于解决了传统动三轴仪无法模拟温度-应力耦合路径的技术瓶颈。系统支持气体反压（如二氧化碳或氮气）应用于温度控制环境，使研究人员能够观察并量化土体在冻结或加热条件下的动态循环响应。这一特性对于开展冻土区工程地震响应、天然气水合物开采诱发的土体变形，以及季节性冻融循环下的地基稳定性研究具有关键支撑作用。系统配备的可互换荷载传感器（量程覆盖1kN至40kN）和多种规格试样底座（38mm、50mm、70mm直径），可适应从软土到硬土的宽范围测试需求。
GDS高压温控动三轴试验系统DYNTTS
2
高效与实用兼备：Controls剪切测试系统完善残余强度测试能力
同步投入的Controls动单剪测试系统与环剪仪（Torshear EmS）侧重于土体剪切特性的精细化测试。
动单剪系统能够模拟现场K0固结条件下的动态剪切应力路径，适用于评价砂土液化参数、循环荷载下粘性土剪应力退化及大陆架斜坡地震稳定性等问题。
Controls动单剪测试系统
环剪仪采用机电伺服驱动（EmS）技术，具备低维护、高效能的特点，可实现无限剪切位移下的残余强度测定。该设备支持独立运行或多台联网控制，通过软件实现自动化测试流程。相比传统直剪仪，环剪仪在测定滑坡滑带土残余强度、古滑坡复活机制及断层泥长期强度衰减等方面具有不可替代的优势，其薄壁环状试样设计（通常外径100mm、内径70mm）确保排水路径短，可高效完成不同法向应力下的残余强度包络线测定。
Controls自动环剪仪 Torshear EmS
3
平台化配置思路：功能互补与成本控制并重
GDS温控动三轴系统针对复杂环境土体的动态特性研究，满足国家重大工程（如川藏铁路、寒区基础设施）对特殊土力学参数的需求；Controls剪切测试系统则以较高的性价比完善了常规剪切测试与残余强度测试能力，其机电伺服驱动技术降低了后期维护成本与能耗。
本次"高端专项+实用基础"的组合设备升级，助力地质力学研究所具备从微小应变（弯曲元件升级可选）到大应变、从静态蠕变到高频动态、从常温到深部地层温度环境的完整测试链条。实验室可开展的服务可以涵盖例如冻土动强度与振陷特性、地震液化判别、滑坡残余强度参数测定、海洋土循环弱化机制等关键科学问题。
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