本实用新型专利技术公开一种桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试装置，包括上压板、中压板、下压板等构成；上压板、中压板、下压板上均具有4个结构尺寸、孔距相等的孔；下压板水平放置，4个螺栓自下而上穿入下压板孔中；将水泥混凝土测试试件置放在下压板上，水泥混凝土桥面板与下压板相接触；中压板、下压板夹紧水泥混凝土测试试件；压力传感器、扁平千斤顶中心位置共线安装在中压板上中心处；上压板的孔与4个螺栓配合，上压板压紧扁平千斤顶；4个第一螺帽安装高度相等地紧固在螺栓的顶部，压紧上压板；中压板、上压板夹紧压力传感器、扁平千斤顶；通过控制扁平千斤顶施加压力的大小，可实现对不同正压力情况下的抗剪刚度进行测试，体现了本实用新型专利技术的通用性及体现了本实用新型专利技术的精确性。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于路桥建筑
，涉及一种桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试装置；特别适用于水泥混凝土桥梁桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试。
技术介绍
桥面铺装是桥梁上部结构的重要组成部分，作为桥梁结构的保护层，桥面铺装保护行车道板免受行车荷载的直接磨耗，防止桥面板遭受雨水侵蚀；作为受力层，桥面铺装对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用，并将此荷载传递给桥梁上部结构。目前我国常用的水泥混凝土桥面铺装构造形式为水泥混凝土铺装层+防水粘结层+沥青混凝土铺装层；水泥混凝土铺装层与桥面板之间并不是完全紧密接触的，在重复车辆荷载、温度梯度荷载和收缩等作用下，层间存在相对滑动，甚至会出现剪切破坏，其层间接触状态直接影响了桥面铺装参与主梁受力的程度。对于中小跨径混凝土桥梁的检测而言，如果不能在进行主梁受力状态分析时，定量的把握层间接触状态，准确的考虑桥面铺装的影响，会导致测试到的主梁力学特性与理论计算值之间存在较大差异，从而使得桥梁状态评估结果不够准确。因此，得知水泥混凝土桥面铺装层与桥面板的层间接触状态就显得尤为重要。在《考虑剪切滑移效应的叠合梁有限元解》一文中，作者将这种层间接触状态定义为桥面铺装层与桥面板层间剪力和相对滑动的关系，即层间抗剪刚度。目前国内外尚无专门用于桥梁结构铺装层与桥面板层间抗剪刚度的测试仪器，岩土工程方面虽有土壤仪，但其土壤试件相比桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试试件尺寸过小，且无法施加大吨位剪力，故难以推广到桥面铺装层与桥面板的层间抗剪刚度测试。因此，提出一种试验方便、精度较高的桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试方法就显得十分迫切。
技术实现思路
本技术公开了一种桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试装置，以解决现有技术中无专门用于桥梁结构铺装层与桥面板层间抗剪刚度的测试仪器，岩土工程方面虽有土壤仪，但其土壤试件相比桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试试件尺寸过小，且无法施加大吨位剪力，故难以推广到桥面铺装层与桥面板的层间抗剪刚度测试等问题。本技术水泥混凝土桥梁桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试装置包括：包括上压板、中压板、下压板、扁平千斤顶、压力传感器、4个螺栓、第一螺帽、第二螺帽、第三螺帽；上压板、中压板、下压板上具有结构尺寸相同、孔距相等的孔；下压板水平放置，4个螺栓自下而上穿入下压板的孔中；用丙酮擦拭水泥混凝土测试试件水平放置上表面、水平放置下表面；将水泥混凝土测试试件置放在下压板上，水泥混凝土桥面板与下压板相接触；中压板的孔与4个螺栓配合，4个第二螺帽紧固在螺栓上，压紧中压板；中压板、下压板夹紧水泥混凝土测试试件；压力传感器、扁平千斤顶中心位置共线安装在中压板上的中心处；上压板的孔与4个螺栓配合，上压板压紧扁平千斤顶；4个第一螺帽安装高度相等地紧固在螺栓的顶部，压紧上压板；中压板、上压板夹紧压力传感器、扁平千斤顶；水泥混凝土测试试件竖直放置时，本技术装置不滑落。本技术还包括4个第一螺帽、4个第二螺帽、4个第三螺帽；4个第三螺帽安装高度相等地紧固在螺栓的中部，安装在中压板下方；4个第二螺帽安装高度相等地紧固在螺栓的中部，安装在中压板上方；4个第一螺帽安装高度相等地紧固在螺栓的顶部，安装在上压板上方。水泥混凝土桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试试件的尺寸为15cm×15cm×55cm。本技术装置向水泥混凝土测试试件施加正压力：正压力P与实际情况下车轮荷载P′的关系如下式：P＝2P′(a+15)(b+15)/825式中：P′—车轮轴重，a—车轮沿行车方向的着地长度(cm)，b—车轮的宽度(cm)。本技术的有益效果是：通过控制扁平千斤顶施加压力的大小，可实现对不同正压力情况下的抗剪刚度进行测试，体现了本专利技术的通用性；本专利技术规定了抗剪刚度测试试件的尺寸大小，试件尺寸若过小，则无法模拟桥梁结构的实际状况；试件尺寸若过大，则导致室内操作困难；体现了本专利技术的规范性；本专利技术通过压力机将竖向荷载转化为调节范围较大且模拟精确的剪力，体现了本专利技术的精确性。附图说明图1为本专利技术水泥混凝土桥面铺装层与桥面板抗剪刚度测试试件示意图；图2为本专利技术所采用的上、中、下压板平面示意图；图3为本专利技术所采用的正压力模拟子系统示意图；图4为本专利技术方法原理示意图；图5为有限元模型在剪力作用下的位移云图；图6为剪力与层间相对位移测试关系曲线与有限元分析关系曲线对比图；图中：1水泥混凝土桥面板、2桥面铺装层、3连接钢筋、4上压板、5中压板、6下压板、7螺栓、8第一螺帽、9第二螺帽，10第三螺帽、11扁平千斤顶、12压力传感器、13上垫板、14下垫板、15引伸计、16百分表、17压力机、18孔；A水泥混凝土测试试件水平放置上表面、B水泥混凝土测试试件水平放置下表面、C水泥混凝土测试试件竖直放置后的上表面、D水泥混凝土测试试件竖直放置后的下表面、E水泥混凝土测试试件桥面铺装层侧面的中心位置。具体实施方式以下结合附图详细说明本技术的一个实施例。本技术实施例，水泥混凝土桥梁桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试装置图2、图3所示，包括上压板4、中压板5、下压板6、扁平千斤顶11、压力传感器12、4个螺栓7、第一螺帽8、第二螺帽9、第三螺帽10；上压板4、中压板5、下压板6上具有结构尺寸相同、孔距相等的孔19；下压板6水平放置，4个螺栓7自下而上穿入下压板6的孔19中；用丙酮擦拭水泥混凝土测试试件上、下表面；将水泥混凝土测试试件置放在下压板6上，水泥混凝土桥面板1与下压板6相接触；中压板5的孔19与4个螺栓7配合，4个第二螺帽9紧固在螺栓7上，压紧中压板5；中压板5、下压板6夹紧水泥混凝土测试试件；压力传感器12、扁平千斤顶11中心位置共线安装在中压板5上的中心处；上压板4的孔19与4个螺栓7配合，上压板4压紧扁平千斤顶11；4个第一螺帽8安装高度相等地紧固在螺栓7的顶部，压紧上压板4；中压板5、上压板4夹紧压力传感器12、扁平千斤顶11；水泥混凝土测试试件竖直放置时，本技术不会滑落。试验过程如下：第一步，水泥混凝土桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试试件制作：如图1所示，水泥混凝土测试试件包括水泥混凝土桥面板1、连接钢筋3和桥面铺装层2；尺寸为15cm×15cm×55cm；水泥混凝土桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试试件制作步骤包括：工序一，浇筑下层水泥混凝土：在试验模具中浇筑一层7.5cm高的水泥混凝土，形成水泥混凝土桥面板1；工序二，在浇筑后的下层水泥混凝土表面立即布置连接钢筋3；并依据桥梁结构实际情况进行拉毛；配筋率＝钢筋面积/(试件长度×试件宽度)；本技术所采用试件配筋率为0.2％；工序三，对下层水泥混凝土养生7天；工序四，浇筑7.5cm高的上层混凝土，形成桥面铺装层2；工序五，对整体水泥混凝土测试试件再持续养生28天；工序六，水泥混凝土测试试件水平放置，使用砂纸将水泥混凝土测试试件水平放置上表面A、水平放置下表面B打磨平滑；第二步，将水泥混凝土测试试件水平夹固在本技术上：如图1、图2、图3所示，正压力模拟子系统包括上压板4、中压板5、下压板6、扁平千斤顶11、压力传感器12、4个螺栓7、第一螺帽8、第二螺帽9、第三螺帽10；上压板4、中压板5、下压板6上均具有4个结构尺寸相同、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试装置；其特征在于：包括上压板、中压板、下压板、扁平千斤顶、压力传感器、4个螺栓、4个第一螺帽、4个第二螺帽及4个第三螺帽；上压板、中压板、下压板上均具有4个结构尺寸相同、孔距相等的孔；下压板水平放置，4个螺栓自下而上穿入下压板的孔中；将水泥混凝土测试试件置放在下压板上，水泥混凝土桥面板与下压板相接触；中压板的孔与4个螺栓配合，中压板、下压板夹紧水泥混凝土测试试件；压力传感器、扁平千斤顶中心位置共线安装在中压板上的中心处；上压板的孔与4个螺栓配合，上压板压紧扁平千斤顶；4个第一螺帽安装高度相等地紧固在螺栓的顶部，压紧上压板；中压板、上压板夹紧压力传感器、扁平千斤顶。
【技术特征摘要】
1.一种桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试装置；其特征在于：包括上压板、中压板、下压板、扁平千斤顶、压力传感器、4个螺栓、4个第一螺帽、4个第二螺帽及4个第三螺帽；上压板、中压板、下压板上均具有4个结构尺寸相同、孔距相等的孔；下压板水平放置，4个螺栓自下而上穿入下压板的孔中；将水泥混凝土测试试件置放在下压板上，水泥混凝土桥面板与下压板相接触；中压板的孔与4个螺栓配合，中压板、下压板夹紧水泥混凝土测试试件；压力传感器、扁平千斤顶中心位置共线安装在中压板上的中心处；上压板的孔与4个螺栓配合，上压板压紧扁平千斤顶；4个第一螺帽安装高度相等地紧固在螺栓的顶部，压紧上压板；中压板、上压板夹紧压力传感器、扁平千斤顶。2.根据权利要求1所述的桥面铺装层与桥面板层间抗剪刚度测试装置；其特征在于，还...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭国金，刘子煜，郑继光，时成林，王文盛，朱志清，刘洋，单京辉，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22
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