[發明專利]一種復合式路面結構強度及疲勞的壓剪測試裝置

在審

• 申請號: 201711260634.0
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107831070A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 劉朝暉;黃優;劉靖宇;柳力;劉俊豪;楊程程;許博;廖美婕
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/24;G01N1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種復合式路面結構強度及疲勞的壓剪測試裝置，其特征在于：包括加載系統、試驗系統、控制系統；所述的加載系統是液壓伺服MTS試驗機；所述的試驗系統從上至下依次包括球形支座、壓頭、復合試件、卡環、底座和環境箱，其中，球形支座作為中轉裝置通過螺紋分別與MTS試驗機和壓頭緊密嚙合，卡環焊接在底座上，球形支座、壓頭、復合試件、卡環和底座均在環境箱的內部；所述控制系統用于控制加載系統對復合試件進行壓剪結構性能試驗；

所述壓頭直徑為26mm，且壓頭和底座均與水平方向呈26°34’夾角，所述球形支座允許壓頭在±5°之間轉動；

所述環境箱可以控制測試過程中的溫度和濕度，所述復合試件可通過室內成型或現場鉆芯獲得，根據需要復合試件基層和面層厚度可以是4+4cm、4+5cm和4+6cm的結構組合形式；

2.根據權利要求1所述的一種復合式路面結構強度及疲勞的壓剪測試裝置，其特征在于，結構壓剪強度及疲勞試驗分別包括以下步驟：

(1)結構壓剪強度試驗步驟：對復合試件進行端部處理，保持其光滑、平整并放置在加載臺的卡環內固定，調整球形支座使壓頭平行于復合試件上表面，采用應變控制模式對復合試件進行加載，當所施加的荷載出現峰值時，認為復合結構達到其抵抗變形能力的極限，此荷載峰值即為試件的壓剪破壞荷載，可按下式計算其結構壓剪強度：

σ=Fmaxπr2]]>

式中，F_ma螠為加載荷載峰值，r為壓頭與試件接觸圓半徑；

(2)結構壓剪疲勞試驗步驟：對復合試件進行端部處理，保持其光滑、平整并放置在加載臺的卡環內固定，調整球形支座使壓頭平行于復合試件上表面，并使壓頭與復合試件處于即將接觸的臨界狀態，通過加載系統對復合試件施加有間歇的半正弦循環荷載，加載頻率為10Hz，間歇時間為0.9s，荷載大小為0.2～0.8倍破壞荷載中的某個固定值，試件出現破壞時的荷載循環次數即為該應力水平下復合試件的結構壓剪疲勞壽命。