[發(fā)明專利]一種測量水泥路面板翹曲變形量的手持式裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310079871.2
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN103175483A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李新凱;馮德成;陳劍;彭勃
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B11/24
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 楊立超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測量水泥路面板曲翹變形量的裝置及方法，具體涉及一種測量水泥路面板翹曲變形量的手持式裝置及方法。

背景技術(shù)

由于外部環(huán)境因素的不斷變化，水泥路面板在板厚度上存在著不均勻的溫度梯度和濕度梯度，從而引起在板厚上的不均勻溫度收縮變形和干燥收縮變形，從而板將發(fā)生翹曲變形。水泥路面板產(chǎn)生溫度翹曲變形后，將不再是彈性地基上的平板，而是曲面板，同時(shí)干縮也將進(jìn)一步導(dǎo)致水泥路面板翹曲變形的增加。在這一工況下，車輛載荷作用時(shí)，板的受力狀態(tài)將會發(fā)生改變，從而導(dǎo)致板開裂行為的變化。因此，對于水泥路面設(shè)計(jì)而言，其翹曲變形問題是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

雖然關(guān)于水泥路面板的翹曲變形方面進(jìn)行了足尺試驗(yàn)研究，并通過LVDT等位移傳感器對水泥路面板的翹曲變形進(jìn)行了長期監(jiān)測研究，但在室外采用LVDT等位移傳感器時(shí)，由于溫度、風(fēng)速的影響將造成其測量精度降低，并且現(xiàn)場測量時(shí)傳感器的固定也非常困難，因此目前尚沒有很好的方法來測量服役中的水泥路面板翹曲變形。當(dāng)前，水泥路面設(shè)計(jì)方法中關(guān)于板的翹曲變形主要是以理論計(jì)算和數(shù)值模擬分析來獲得，由于影響因素較多，理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)際翹曲變形存在著較大差異。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有測量水泥路面板翹曲變形的裝置在室外使用時(shí)固定困難，受溫度、風(fēng)速影響造成測量精度降低的問題，進(jìn)而提出一種測量水泥路面板翹曲變形量的手持式裝置及方法。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明包括上層橫梁、下層橫梁、探針、激光位移傳感器、轉(zhuǎn)軸和兩個固定支架，上層橫梁、下層橫梁由上至下并排平行設(shè)置，下層橫梁的兩端分別各與一個固定支架連接，上層橫梁的一端通過轉(zhuǎn)軸與相對應(yīng)的一個固定支架的上端連接，上層橫梁的另一端與激光位移傳感器連接，探針的上端與上層橫梁中部的下表面連接，探針的下端穿過下層橫梁的中部與水泥路面板的上表面接觸。

本發(fā)明所述方法的具體步驟如下：

步驟一、將測量裝置放置在水泥路面板上，使探針與水泥路面板上表面接觸；

步驟二、水泥路面板發(fā)生翹曲變形時(shí)，探針產(chǎn)生上下位移，進(jìn)而推動上層橫梁以轉(zhuǎn)軸為圓心轉(zhuǎn)動，激光位移傳感器將探針的位移量記錄下來并傳送給存儲器；

步驟三、根據(jù)水泥路面板曲率公式計(jì)算水泥路面板的曲率ρ：

ρ=8hL2+4h2]]>??????????????????????①，

公式①中ρ表示水泥路面板的曲率，h表示測量得到下層橫梁下方翹曲的水泥路面板弧高，L表示上層橫梁的長度；

水泥路面板任意位置的翹曲變形量δ為：

δ=x2+y22ρ]]>???????????????????????②，

公式②中δ表示水泥路面板任意位置的翹曲變形，ρ表示水泥路面板的曲率，以水泥路面板中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，x表示水泥路面板上任意點(diǎn)到原點(diǎn)的橫坐標(biāo)，y表示水泥路面板上任意點(diǎn)到原點(diǎn)的縱坐標(biāo)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)水泥路面板的翹曲變形測量；本發(fā)明的測量精度可達(dá)0.002mm，自重為10kg，攜帶便捷，且可手持式操作，可重復(fù)測量，數(shù)據(jù)自動存儲記錄；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，操作方便，使用壽命長。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主視圖。

具體實(shí)施方式