[發明專利]一種用于橋梁伸縮縫裂縫擴展模擬實驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 202110480382.2
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113567072B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 楊若沖;龐玥
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G01N3/08;G01N3/04;G01B11/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

1.一種用于橋梁伸縮縫裂縫擴展模擬實驗裝置，包括環境箱（1）以及布置在環境箱（1）內的橋梁伸縮縫模型、荷載驅動裝置、裂縫檢測裝置、環境模擬裝置；所述的橋梁伸縮縫模型包括固定滑輪底座（16）、用于模擬橋梁伸縮縫結構的支承試塊以及用于模擬橋梁伸縮縫的第三試塊（14），其特征在于：所述的荷載驅動裝置包括用于模擬橋梁伸縮縫橫向影響的橫向荷載驅動裝置，支承試塊包括用于模擬道路瀝青面層的第一試塊（12）、用于模擬橋梁伸縮縫連接結構的第二試塊（13）；其中：所述的固定滑輪底座（16），設置在環境箱（1）的底部；

所述的橫向荷載驅動裝置包括兩個，對應為第一、第二橫向荷載驅動裝置；

所述的第一試塊（12）包括兩個分體，對應為第一試塊分體a、第一試塊分體b；

所述的第二試塊（13）包括兩個分體，對應為第二試塊分體a、第二試塊分體b；

所述第一試塊和第二試塊上均預設有若干初始裂縫a；所述第三試塊（14）沿著長度方向等距分布有若干條豎直設置的初始裂縫b，各初始裂縫b均沿著第三試塊（14）的厚度方向設置；

第一試塊分體a的長度小于第二試塊分體a的長度、第一試塊分體b的長度小于第二試塊分體b的長度，且長度差值均為L1；

第二試塊（13）設置在固定滑輪底座（16）的上方，第三試塊（14）設置在第二試塊（13）的上方，同時第三試塊（14）下表面的一端與第二試塊分體a粘接固定，第三試塊（14）下表面的另一端與第二試塊分體b粘接固定，且第二試塊分體a、第二試塊分體b相對于第三試塊（14）的中心線對稱設置；

第一試塊分體a、第一試塊分體b對稱地設置在第三試塊（14）的兩側；其中：第一試塊分體a可移動地置于第二試塊分體a的上方，且第一試塊分體a的內側端面與第三試塊（14）之間存在裂縫a或者與第三試塊（14）相鄰的端面頂緊，而第一試塊分體b可移動地設置于第二試塊分體b的上方，且第一試塊分體b的內側端面與第三試塊（14）之間存在裂縫b或者與第三試塊（14）相鄰的端面頂緊；裂縫a、裂縫b內塞有土或水；

第一橫向荷載驅動裝置通過擋板（8）同時對第一試塊分體a的外側端面和第二試塊分體a的外側端面施加荷載，第二橫 向荷載驅動裝置通過擋板（8）同時對第一試塊分體b的外側端面和第二試塊分體b的外側端面施加荷載。

2.根據權利要求1所述的用于橋梁伸縮縫裂縫擴展模擬實驗裝置，其特征在于：第一橫向荷載驅動裝置、第二橫向荷載驅動裝置均為千斤頂（27）。

3.根據權利要求1所述的用于橋梁伸縮縫裂縫擴展模擬實驗裝置，其特征在于：所述的荷載驅動裝置還包括用于橋梁伸縮縫豎向影響的豎向荷載驅動裝置；豎向荷載驅動裝置包括橡膠試驗輪（6）和驅動模塊；橡膠試驗輪（6）與驅動模塊相連；在驅動模塊的動力作動下，橡膠試驗輪（6）能夠在第三試塊（14）的上表面按照預設路徑滾動。

4.根據權利要求3所述的用于橋梁伸縮縫裂縫擴展模擬實驗裝置，其特征在于：所述的驅動模塊包括第一電機（10）、第二電機（15）、橫向伸縮桿（11）以及豎向連接桿（7）；

第一電機（10）的機座固定在環境箱（1）內，第一電機（10）的動力作動端與第二電機（15）的機座相連，而第二電機（15）的動力作動端則通過豎向連接桿（7）與橡膠試驗輪（6）的輪軸相連；

在第一電機（10）的動力作動下，橡膠試驗輪（6）能夠在水平方向移動；在第二電機（15）的動力作動下，橡膠試驗輪（6）能夠在豎直方向移動；

在第一電機（10）、第二電機（15）的協同的動力作動下，橡膠試驗輪（6）能夠與第三試塊（14）的上表面貼緊并按照預設路徑在第三試塊（14）的上表面滾動。

5.根據權利要求4所述的用于橋梁伸縮縫裂縫擴展模擬實驗裝置，其特征在于：所述的固定滑輪底座（16）上方可移動地設置有兩塊擋板（8）；兩塊擋板的外側對應地與所述的第一橫向荷載驅動裝置、第二橫向荷載驅動裝置的動力輸出端連接；兩塊擋板（8）分別與第一試塊（12）、第二試塊（13）對應頂緊，并在頂緊位置處涂有凡士林；兩塊擋板（8）的下方放置測量尺（9）。