[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

本發明公開了一種用于橋梁伸縮縫裂縫擴展模擬實驗裝置及實驗方法。實驗裝置包括環境箱、橋梁伸縮縫模型、荷載驅動裝置；橋梁伸縮縫模型包括固定滑輪底座、支承試塊以及第三試塊，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，支承試塊包括第一試塊、第二試塊；橫向荷載驅動裝置包括第一、第二橫向荷載驅動裝置；第一試塊包括第一試塊分體a、第一試塊分體b；第二試塊包括第二試塊分體a、第二試塊分體b；第一試塊分體a可移動地置于第二試塊分體a的上方，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。因此，本發明在測試時可以更為真實的反應橋梁伸縮縫裂縫形成和擴展過程。

技術領域

本發明屬于橋梁伸縮縫裂縫研究領域，具體涉及一種用于橋梁伸縮縫裂縫擴展模擬實驗裝置及試驗方法。

背景技術

隨著社會經濟的不斷發展，橋梁建設工程不斷增多。橋梁伸縮縫作為橋梁中的重要組成部分，我國的伸縮縫目前有六大類：填塞對接式伸縮縫嵌固對接式伸縮縫、板式橡膠伸縮縫、鋼制支承式伸縮縫、模數支承式伸縮縫以及無縫式伸縮縫。在環境溫度應力和車輛荷載的反復作用下都較容易開裂，再在濕度等一定因素作用下，裂縫影響橋梁使用壽命，嚴重可以造成安全事故。亟需對橋梁伸縮縫裂縫進行相關研究，及時避免重大傷害。

目前國內外學者在進行裂縫擴展模擬實驗上主要靠模擬結構層的拉伸、彎曲、剪切疲勞開裂，并不能模擬橋梁伸縮縫的真實使用環境。如中國專利CN104034611A所公開的一種橋梁無縫伸縮縫材料疲勞開裂模擬測試方法及其測試設備，其在測試時，僅考慮到橋梁無縫伸縮縫材料形成試件在豎向受到滾壓而造成破壞。但是，在實際使用中，橋梁無縫伸縮縫還會受到路基等所產生的橫向影響。因此，需要一種操作簡單且能真實的反應橋梁伸縮縫裂縫形成和擴展過程的工具。

發明內容

為了解決上述問題，本發明公開了一種用于橋梁伸縮縫裂縫擴展模擬實驗裝置及試驗方法。其改變現有橋梁伸縮縫模型的結構，使得用于模擬橋梁伸縮縫的第三試塊能夠在橫向施加橫向荷載，從而在測試時，可以更為真實的反應橋梁伸縮縫裂縫形成和擴展過程。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

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)，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；