[發明專利]一種路面材料層間直接剪切測試裝置

在審

• 申請號: 201611152989.3
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106596292A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 張鋒;劉經緯;劉秀;馮德成;王東升;易軍艷;許勐
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N1/28;G01N3/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 高志光

技術領域

本發明涉及一種路面材料測試裝置，具體涉及一種路面材料層間直接剪切測試裝置，以用于層間直接剪切試驗方法來評價路面鋪裝層的剪切裝置，屬于土木工程領域。

背景技術

隨著對路面層間結構層材料的研究，用于測試路面材料特別是層間結構層材料抗剪強度的試驗儀器種類越來越多，但在各種試驗過程中，存在一些問題，主要表現在以下幾個方面：

1)試驗結果準確性不夠

國內路面材料層間剪切試驗使用的層間直剪試驗儀大多是通過千斤頂和液壓裝置來施加豎向荷載，在試驗過程中，試件會發生剪切膨脹作用，造成剪切界面不是層間接觸界面，使剪切試驗得到的結果未能真實反映層間粘結界面強度。

2)試件尺寸不統一

層間剪切試驗沒有對所用試件尺寸進行標準化規定，用于層間剪切試驗的試件尺寸各不相同，相同界面型式及試驗條件下，不同界面尺寸的試件得到的試驗結果并不相同，由試件尺寸不同而造成的試驗結果的偏差不利于層間穩定性的研究。

3)試驗無法模擬路面實際工作環境

目前我國橋面鋪裝結構層間剪切試驗儀在試驗過程中試件所受外界環境與實際路面工作環境差別很大。部分試驗裝置支撐約束過強，邊界條件過大，導致試件實際受力無法達到實際使用中的水平，難以在試驗中模擬橋面鋪裝的層間破壞。

發明內容

本發明是為解決現有路面層間材料剪切試驗設備存在試驗結果不準確，不能真實反映層間粘結界面強度，以及無法模擬路面實際工作環境，影響層間穩定性研究的問題，進而提供一種路面材料層間直接剪切測試裝置。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：一種路面材料層間直接剪切測試裝置包括底座和插接件；所述底座包括支座、底板和底管，支座上豎向安裝有底板，底板上加工有底孔，所述底板的一側面上連接有所述底管；所述底孔和所述底管同軸設置，且底孔的孔徑與底管的內徑相等；

所述插接件包括插板和插管，所述插板上加工有插孔，所述插板的一側面上連接有所述插管，所述插孔和所述插管同軸設置，且所述插孔的孔徑與所述插管的內徑相等，所述插管和所述底管的內徑相等；所述插接件插裝在所述支座上，所述插管和所述底管同軸并向相反方向延伸設置。

本發明的有益效果是：本發明本著科學，合理和嚴謹的態度，以達到測試準確，試件尺寸統一和能真實模擬橋面鋪裝層工作環境為目標，發明了一套評價路面材料層間剪切行為的直接剪切測試裝置，可對路面材料層間剪切強度進行試驗，該測試裝置也可用于其它土木工程結構層間的剪切試驗。層間剪切測試裝置基于MTS試驗平臺或其它可施加豎向荷載的液壓裝置平臺開發，主要由上下兩部分組成，本發明測試裝置采用Q345鋼材鑄造焊接制作而成，與其它同類的材料剪切試驗儀器相比體積小，重量輕，可操作性強。

附圖說明

圖1為具體實施方式的路面材料層間直接剪切測試裝置的主視圖；

圖2為圖1的側視圖；

圖3為底座的整體結構主視圖；

圖4為圖3的側視圖；

圖5為插接件的主視圖；

圖6為圖5的側視圖；

圖7為本發明路面材料層間直接剪切測試裝置有限元模擬網格劃分圖；

圖8為不同豎向集中荷載下路面材料層間直接剪切測試裝置Mises等效應力計算云圖；

圖9為圖8的斷面圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

如圖1-圖6說明，本實施方式的一種路面材料層間直接剪切測試裝置包括底座1和插接件2；所述底座1包括支座1-1、底板1-2和底管1-3，支座1-1上豎向安裝有底板1-2，底板1-2上加工有底孔1-4，所述底板1-2一側面上連接有所述底管1-3；所述底孔1-4和所述底管1-3同軸設置，且底孔1-4的孔徑與底管1-3的內徑相等；

所述插接件2包括插板2-1和插管2-2，所述插板2-1上加工有插孔2-3，所述插板2-1一側面上連接有所述插管2-2，所述插孔2-3和所述插管2-2同軸設置，且所述插孔2-3的孔徑與所述插管2-2的內徑相等，所述插管2-2和所述底管1-3的內徑相等；所述插接件2插裝在所述支座1-1上，所述插管2-2和所述底管1-3同軸并向相反方向延伸設置。

本實施方式的底座1的底板1-2上相對的兩側各設置有半圓弧形凹槽1-5用于插橫桿起固定作用，將上面的插板2-1插到支座1-1上向里面放試件的話，需要用手托著支座1-1，插橫桿的話起到固定作用，就不用手托了。