System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置及方法制造方法及图纸_技高网
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一种基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:40914951 阅读:21 留言:0更新日期:2024-04-18 14:42
本发明专利技术公开了一种基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置及方法,涉及道路工程技术领域,包括底座、动态加载装置、圆板试件夹具、加载连接件和加载试验机;动态加载装置包括加载框架,加载框架上下滑动连接在框架滑杆上,加载框架上设置有两个对称布置的夹持机构,两个夹持机构的夹持端均设置有应变片预留槽;圆板试件夹具包括上部夹环和下部夹环,上部夹环和下部夹环通过多个螺栓连接;下部夹环的底部设置有多个立柱,立柱的上端与下部夹环固定连接,下端与底座固定连接;加载连接件固定连接在加载框架的顶部,加载试验机的加载端与加载连接件连接。本发明专利技术能够更加方便准确地评价沥青混合料疲劳性能,实现对现役路面疲劳性能的快速检测与评价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道路工程,尤其涉及一种基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置及方法


技术介绍

1、沥青路面在服役期间经受车辆荷载的重复作用,使得路面中下面层长期处于应力交迭变化状态,致使路面结构强度逐步下降。当车辆荷载超过一定次数后,沥青层内部在荷载作用下产生的应力将超过其强度降低后的结构抗力,此时路面将出现裂缝并最终发生路面结构的疲劳破坏。疲劳破坏是沥青路面破坏的主要形式之一。因此,准确地研究并预测沥青路面的疲劳行为对防止沥青路面过早疲劳破坏具有重要意义。

2、目前已有的室内疲劳试验包括梁式疲劳试验(四点弯曲疲劳试验、三点弯曲疲劳试验、梯形悬臂梁试验等)和单轴疲劳试验(单轴压缩疲劳试验、单轴拉伸疲劳试验)。以上试验虽然可以在一定范围内评价沥青混合料的疲劳性能,但仍有一定的局限性。首先是梁式疲劳试验,则需要开槽挖取较大尺寸的板块试件,这对路面结构有很大的破坏;其次,单轴疲劳试验,则试件应力状态大多为单轴向,与沥青路面实际受力状态并不一致,实际路面结构中沥青层底不但在行车方向存在较大水平的纵向拉应力,在垂直于行车方向也会产生一定水平的横向拉应力,单轴疲劳试验的准确性、真实性偏低。


技术实现思路

1、基于上述问题,本专利技术的目的是提供一种基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置及方法,本专利技术采用如下技术方案:

2、本专利技术提出了一种基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置,包括:

3、底座;

4、动态加载装置,所述动态加载装置包括加载框架,所述加载框架上下滑动连接在框架滑杆上,所述框架滑杆的下端与所述底座固定连接,所述加载框架上设置有两个上下对称布置的夹持机构,两个所述夹持机构的夹持端均设置有应变片预留槽;

5、圆板试件夹具,所述圆板试件夹具包括上部夹环和下部夹环,所述上部夹环和下部夹环通过多个螺栓连接,所述上部夹环沿上部的内圆弧边沿设置有上约束环,所述下部夹环沿下部的内圆弧边沿设置有下约束环;所述下部夹环的底部设置有多个立柱,所述立柱的上端与所述下部夹环固定连接,下端与所述底座固定连接;

6、加载连接件,所述加载连接件固定连接在加载框架的顶部,且所述加载连接件的中心轴线与所述夹持机构的中心轴线重合;

7、加载试验机,所述加载试验机的加载端与所述加载连接件连接。

8、优选地,所述夹持机构包括电机、丝杆和夹压头;所述电机通过所述丝杆与所述夹压头相连接;所述丝杆的两侧均设置有电机滑杆,所述电机滑杆与所述电机滑动连接,所述电机滑杆的下端与所述加载框架固定连接;所述夹压头的夹持面设置有所述应变片预留槽。

9、优选地,所述加载框架的拐角位置均设置有加强板。

10、优选地,所述加载连接件的顶部中心设置有加载定位孔。

11、优选地,所述底座上设置有电源盒;所述底座中心设置底孔。

12、优选地,所述上约束环和下约束环在靠近试件的一面均设置有倒圆角。

13、本专利技术还提出了一种基于圆板试件的沥青混合料疲劳试验方法,应用上述所述的基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置,其特征在于:包括以下步骤:

14、步骤一,获取试件,通过旋转压实成型制备直径为150mm的沥青混合料圆柱形芯样,也可以选择从实际路面钻取直径为150mm的芯样,采用双面锯将芯样切成高度为40mm整体呈圆板形的试件,待试件完全干燥后备用;将试件7放在环境箱中进行养生,环境箱调整温度为15℃,试件7放置在环境箱中养生3h以上;

15、步骤二,粘贴应变片,用定位板找出试件中心的应变片粘贴位置并标记;首先用细砂纸打磨试件表面使其光滑,再用脱脂棉蘸取少量无水酒精向同一方向擦拭粘贴位置,直至擦拭干净无污染为止,最后在应变片上涂适量胶水,将应变片放置到粘贴位置,用塑料膜按压固定应变片,保证粘贴位置不能留有气泡,等待胶水完全干燥;

16、步骤三,试件的安装,将粘贴有应变片的试件装入到圆板试件夹具中,控制上下两个夹持机构,使得所述夹持机构的夹持端压紧在试件上,应变片位于应变片预留槽中;

17、步骤四,疲劳试验,将应变片的线缆与应变采集仪连接,调整应变采集仪相关参数;将加载试验机与计算机系统连接,在计算机系统中调整加载系统参数,设定目标应变值,设置加载频率;在整个试验过程中,计算机系统根据设定的目标应变值调整加载试验机的施加载荷。

18、与现有技术相比,本专利技术的有益技术效果:

19、本专利技术的圆板试件的受力状态是试件顶部受到弯拉应力,这与实际路面在行车荷载作用下沥青层底受到二维的弯拉应力是一致的,更准确的建立室内沥青路面疲劳试验结果与现场路面的疲劳性能之间的直接关系,实现对在役路面疲劳性能的快速检测与评价,能够更加方便准确地评价沥青路面疲劳性能;同时本专利技术采用圆板试件,取样过程更加简单。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置,其特征在于:所述夹持机构(203)包括电机(203-1)、丝杆(203-2)和夹压头(203-3);所述电机(203-1)通过所述丝杆(203-2)与所述夹压头(203-3)相连接;所述丝杆(203-2)的两侧均设置有电机滑杆(203-4),所述电机滑杆(203-4)与所述电机(203-1)滑动连接,所述电机滑杆(203-4)的下端与所述加载框架(201)固定连接;所述夹压头(203-3)的夹持面设置有所述应变片预留槽(204)。

3.根据权利要求1所述的基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置,其特征在于:所述加载框架(201)的拐角位置均设置有加强板(205)。

4.根据权利要求1所述的基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置,其特征在于:所述加载连接件(4)的顶部中心设置有加载定位孔(401)。

5.根据权利要求1所述的基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置,其特征在于:所述底座(1)上设置有电源盒(6);所述底座(1)中心设置底孔(101)。

6.根据权利要求1所述的基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置,其特征在于:所述上约束环(303)和下约束环(304)在靠近试件(7)的一面均设置有倒圆角。

7.一种基于圆板试件的沥青混合料疲劳试验方法,应用上述权利要求1至6任意一项所述的基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置,其特征在于:包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置,其特征在于:所述夹持机构(203)包括电机(203-1)、丝杆(203-2)和夹压头(203-3);所述电机(203-1)通过所述丝杆(203-2)与所述夹压头(203-3)相连接;所述丝杆(203-2)的两侧均设置有电机滑杆(203-4),所述电机滑杆(203-4)与所述电机(203-1)滑动连接,所述电机滑杆(203-4)的下端与所述加载框架(201)固定连接;所述夹压头(203-3)的夹持面设置有所述应变片预留槽(204)。

3.根据权利要求1所述的基于圆板试件的沥青路面疲劳试验装置,其特征在于:所述加载框架(2...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙立军李晨曦刘黎萍李伊
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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