【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁工程试验，特别涉及一种车-路-桥耦合振动实验平台。
技术介绍
1、在道路和桥梁工程领域，确保结构的安全性和可靠性是至关重要的，当安全性与可靠性较低时，道路和桥梁经常承受重型车辆、列车和其他交通工具的运行、当结构不足以承受这些动荷载，道路桥梁可能会出现疲劳、变形、断裂或失稳的情况，可能会导致道路或桥梁的坍塌，从而导致事故或结构损坏，因此各种实验和测试是必要的，其中耦合动力学系统是指当重载汽车通过桥梁时，汽车与桥面、桥梁组成等多个多个相互作用或相互关联的动力学子系统组成的系统，耦合动力学系统具有强烈的时变特性，而时变特性指的是系统参数随时间的过程而发生变化，从而导致系统响应的变化，这种变化可能是系统结构、质量分布、刚度或阻尼特性等的变化，因此耦合动力的模拟试验是确保桥梁安全性和可靠性的重要环节。
2、目前耦合动力的模拟实验中常采用具有坡度的围板滑道作为模拟的平台，并设置有重力球体，并依靠重力球体从较为倾斜的模拟平台高处向下滚落，利用重力球来替代和模拟现实中车辆，利用重力球的滚落来模拟车辆的前进，可用以跨中动挠度测量、动应变测量以及频率和模态测量，具体的，利用重力球滚落的过程中利用在模拟平台上设置的视频测量仪进对跨中动挠度进行测量，动应变的测量具体在模拟平台上设置应变片和应变花，其中粘贴的应变片作为测量元件来测试轴向应变，粘贴应变花用以测试剪应变，应变片和应变花是根据弹性变形原理，通过测量应变片上的变形情况推算出应力和应变的分布情况，以及频率和模态进行一一测量，加速度传感器作为测量元件，采用多点激励单点响
3、而上述的现有耦合动力学的模拟试验平台结构虽然可通过重力球以及各个检测元件来实现多数据的快速检测，但是该检测平台无法准确的模拟真实桥梁、真实路况环境以及真实数量的车辆通过的数据，检测的方式与数据结果无法准确地反映出实际情况，从而导致该些数据准确度较低。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种车-路-桥耦合振动实验平台，本实验平台能够模拟传统实验中的桥梁和车辆因素等试验环境，而且能够相对准确的分析桥梁结构的动力学响应，以推动桥梁工程的发展和创新，可深入研究桥梁结构的动力学响应和路面铺装层的破坏机理，并为桥梁工程及路面铺装的设计、建设和维护提供科学依据。
2、本专利技术提供了一种车-路-桥耦合振动实验平台，包括：桥梁体、铺装层、多个车体模型、两个驱动组件，桥梁体包括水平的梁板，梁板上沿长度延伸方向设置有两个车道，桥梁体用以模拟真实的双向车道桥梁路况，铺装层均匀厚度的铺设于梁板的车道上表面，铺装层用以模拟真实桥梁车道的沥青路面，多个车体模型分别设置于两个车道内的铺装层上，多个车体模型用以模拟真实的车辆于各个车道上行驶，两个驱动组件分别设置于梁板的两侧，两个驱动组件分别用以驱动两个方向车道上的各个车体模型移动。
3、较佳地，两个车道的两侧均固定连接有挡板，各挡板的长度延伸方向均与梁板的长度延伸方向平行，挡板用以防止车体模型行驶过程的偏移。
4、较佳地，梁板被分为中间以及两侧共三段，中间段为实验梁且两侧段为辅助梁，实验梁与两个辅助梁通过拼接的方式连接且连接处具有伸缩缝，伸缩缝内填充有用以车体模型平顺通过伸缩缝的填充体。
5、较佳地，桥梁体还包括两个位于梁板底部两侧的腹板，腹板的长度延伸方向与梁板平行，两个腹板的上侧与梁板底面固定连接，两个腹板的底部连接有底板，两个腹板之间通过多个肋板固定连接，桥梁体还包括用以固定支撑底板的支架。
6、较佳地，车体模型包括安装有滚轮的盒体，盒体置于对应的两个挡板之间，盒体的上部沿竖向开设有用以增加配重块的内凹槽，盒体的各角落均设置有用以与挡板内壁接触的滑轮。
7、较佳地，驱动组件包括：两个链轮、链条、多个接触板、驱动电机，两个链轮均通过支撑架与两个辅助梁的沿边处连接，链轮通过轮轴与支撑架转动连接，支撑架与辅助梁固定连接，链条与两个链轮相连接，多个接触板水平设置，接触板一端与链条的侧部固定连接，接触板的另一端向梁板内延伸且延伸长度不超过梁板宽度延伸方向的中部，接触板一侧与车体模型的尾部相接触，驱动电机与链轮的其中一个轮轴相连接，用以驱动该链轮的旋转。
8、较佳地，铺装层为沥青混合料，沥青混合料包括沥青、矿料和沥青稠化剂。
9、较佳地，接触板向梁板内延伸的端部不超过临近的腹板，用以起到避障作用。
10、较佳地，挡板为橡胶材质。
11、较佳地，桥梁体上还设置有用以实验数据采集的数据采集系统。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本实验平台相较于现有的实验方式采用了仿真桥梁的缩比例桥梁体结构，可反映真实环境的实验，精确实验数据，设置的铺装层能够模拟真实桥面上的沥青等桥路层结构，真实的反应桥梁路面实验数据，并且能实现对路面损伤模拟检测等实验，可用以观察和研究桥梁体铺装层的破坏机理，本实验平台还能够创新性的容纳多辆车体模型来进行在双车道多车编队行驶的持续运行实验，真实还原多车道的行驶，可通过拿放车体模型来模拟桥梁体上车队的数量，并用于分析桥梁结构的动力学响应，通过设置的驱动组件，用以驱动两个方向车道上的车体模型移动，模拟车辆的正常行驶，与此同时，车道的方向亦可控，双车道同向行驶可用来模拟高速中高架桥的多车道同向行驶路况，双车道对向行驶用来模拟普通的国道桥，设置的驱动组件还能通过驱动力的强弱来控制车体模型的车速等，本实验平台不仅考虑到传统实验中的桥梁和车辆因素，而且能够相对准确的分析桥梁结构的动力学响应，以推动桥梁工程的发展和创新，可深入研究桥梁结构的动力学响应和路面铺装层的破坏机理，并为桥梁工程及路面铺装的设计、建设和维护提供科学依据。
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1.一种车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，两个所述车道的两侧均固定连接有挡板(5)，各所述挡板(5)的长度延伸方向均与所述梁板(11)的长度延伸方向平行，所述挡板(5)用以防止所述车体模型(3)行驶过程的偏移。
3.如权利要求2所述的车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，所述梁板(11)被分为中间以及两侧共三段，中间段为实验梁(111)且两侧段为辅助梁(112)，所述实验梁(111)与两个所述辅助梁(112)通过拼接的方式连接且连接处具有伸缩缝，所述伸缩缝内填充有用以所述车体模型(3)平顺通过所述伸缩缝的填充体(6)。
4.如权利要求3所述的车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，所述桥梁体(1)还包括两个位于所述梁板(11)底部两侧的腹板(12)，所述腹板(12)的长度延伸方向与所述梁板(11)平行，两个所述腹板(12)的上侧与所述梁板(11)底面固定连接，两个所述腹板(12)的底部连接有底板(13)，两个所述腹板(12)之间通过多个肋板(14)固定连接，所述桥梁体
5.如权利要求4所述的车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，所述车体模型(3)包括安装有滚轮的盒体(31)，所述盒体(31)置于对应的两个所述挡板(5)之间，所述盒体(31)的上部沿竖向开设有用以增加配重块的内凹槽(311)，所述盒体(31)的各角落均设置有用以与所述挡板(5)内壁接触的滑轮(32)。
6.如权利要求4所述的车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，所述驱动组件(4)包括：
7.如权利要求5所述的车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，所述铺装层(2)为沥青混合料，所述沥青混合料包括沥青、矿料和沥青稠化剂。
8.如权利要求6所述的车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，所述接触板(44)向所述梁板(11)内延伸的端部不超过临近的所述腹板(12)，用以起到避障作用。
9.如权利要求8所述的车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，所述挡板(5)为橡胶材质。
10.如权利要求8所述的车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，所述桥梁体(1)上还设置有用以实验数据采集的数据采集系统。
...【技术特征摘要】
1.一种车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，两个所述车道的两侧均固定连接有挡板(5)，各所述挡板(5)的长度延伸方向均与所述梁板(11)的长度延伸方向平行，所述挡板(5)用以防止所述车体模型(3)行驶过程的偏移。
3.如权利要求2所述的车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，所述梁板(11)被分为中间以及两侧共三段，中间段为实验梁(111)且两侧段为辅助梁(112)，所述实验梁(111)与两个所述辅助梁(112)通过拼接的方式连接且连接处具有伸缩缝，所述伸缩缝内填充有用以所述车体模型(3)平顺通过所述伸缩缝的填充体(6)。
4.如权利要求3所述的车-路-桥耦合振动实验平台，其特征在于，所述桥梁体(1)还包括两个位于所述梁板(11)底部两侧的腹板(12)，所述腹板(12)的长度延伸方向与所述梁板(11)平行，两个所述腹板(12)的上侧与所述梁板(11)底面固定连接，两个所述腹板(12)的底部连接有底板(13)，两个所述腹板(12)之间通过多个肋板(14)固定连接，所述桥梁体(1)还包括用以固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，王嘉伟，李韶华，任剑莹，孙志棋，冯桂珍，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：
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