【技术实现步骤摘要】
本技术涉及路面疲劳性能研究，尤其涉及一种加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统。
技术介绍
1、半刚性基层因具有承载能力强、耐久性好、稳定性高等优点，在高等级路面结构中得到了广泛使用。但是，随着交通量和荷载量的日渐增长，由于半刚性基层抗疲劳性能不足，致使路面过早的出现了裂纹、车辙等结构性破坏，大幅度降低了路面的使用寿命。
2、现阶段疲劳性能试验主要采用室内梁氏弯曲疲劳试验方法，此方法小梁在荷载作用下的受力为单向应力状态，而实际路面在车轮荷载作用下的受力为多向应力状态，由于没有考虑到路面实际受力状态和环境的作用，试验结果的真实性大大受限，缺少精确度与可靠性，在实际沥青路面设计时需要进行复杂的修正。
3、专利cn205067249u公开了一种基于mts的等厚度路面结构疲劳试验装置，该装置属于桥梁专用的大型mts试验装置，国内此类设备数量有限，试验测试需要大量的人力机械等相互配合完成，操作的可行性复杂；需要采用3*3m大型路基路面模型箱制作路基模型，由此导致测试用路基模型数量有限，测试结果少，因此精度和可靠性有限。此外，该装置虽然考虑了路面实际受力状态，增设了下表面圆弧形的加载头，但加载头设计结构相比路面实际接受车轮碾压施力，依旧存在区别。
技术实现思路
1、本技术提供了一种加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，基于水稳层单一路面施工结构进行测试，可以更好的模拟路面实际受力效果，保证了测试中呈现多向应力状态且存在一定的摩擦受力效果，获取的测试数据可靠性更高；试件模型制作
2、为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：
3、一种加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统,包括mts试验机和试件模型，在mts试验机的驱动杆底端设置mts试验机加载头，mts试验机加载头为轮式加载头；所述试件模型为板式结构，所述板式结构包括由下至上依次设置的支撑板、第一固废材料稳定层、第一加筋材料网、第二固废材料稳定层和上压块，第一加筋材料网设于试件模型高度的1/2处；在支撑板底端设置传感组件，所述传感组件用于mts试验机测试时感应应变。
4、进一步地，所述轮式加载头包括安装座，所述安装座包括与mts试验机的驱动杆底端固接的上安装板和与上安装板螺接的下安装板，在下安装板的前、后两侧相对设置两三角护板，在两三角护板之间设置轴杆，在轴杆上套接一轮体，在轮体两侧的轴杆上设置隔套。
5、进一步地，所述轮体为铸铁或不锈钢轮轮毂；在轮毂外侧还固定套接橡胶轮圈。
6、进一步地，上述轮体针对实际路面车轮瞬时碾压面积进行等比例缩放，用于本技术的测试系统。
7、进一步地，轮体外侧轴杆上的隔套设置，保证了驱动杆带动mts试验机加载头下移过程中，轮体的稳定。以上mts试验机加载头结构设置，相比现有技术中弧面形状的试件顶面接触的加载头结构，综合考虑了实际高速路面所接触的运动车轮的多向应力、动态因素的影响，使模拟效果更贴合实际受力状态。
8、进一步地，所述mts试验机包括载荷框架控制单元，在载荷框架控制单元上支撑设置伸缩杆件，在伸缩杆件顶端设置横梁，在伸缩杆件内侧的横梁上穿设至少两根立杆，立杆的底端与载荷框架控制单元顶端固接；在横梁上设置所述驱动杆，驱动杆底端向下伸出所述横梁并连接所述mts试验机加载头；所述试件模型设于mts试验机加载头下方，在载荷框架控制单元上设置支撑座，在支撑座上设置夹具，所述支撑座和夹具用于支撑稳固所述试件模型。
9、进一步地，所述伸缩杆件为液压伸缩杆；所述夹具包括与支撑座固接的托板，在托板左、右两侧可调节设置限位板，限位板沿托板水平滑动调节实现对试件模型外侧的挡护。
10、进一步地，在托板左、右两侧的底部设置滑槽，在滑槽内滑动设置滑板，滑板的外侧伸出滑槽并固接所述限位板，在限位板与滑槽上方的托板之间连接螺纹紧固件；限位板经滑板滑入滑槽内合适位置后，由螺纹紧固件紧固。
11、进一步地，所述限位板调节至与试件模型外侧间隙配合为宜。
12、进一步地，在滑槽上方的托板上设置螺纹孔，螺纹紧固件设于所述螺纹孔内。
13、进一步地，所述螺纹紧固件为紧固螺钉或紧固螺栓。
14、进一步地，所述限位板在试件模型外侧至少相对设置两个。
15、进一步地，所述板式结构的第一加筋材料网、第二加筋材料网分别为单层设置的钢丝网或土工格栅；所述支撑板为木板或纤维板；所述固废材料稳定层为水泥与固废基稳定土或固废基稳定碎石以5-7:100重量比制得的固废材料稳定层。
16、进一步地，所述钢丝网为镀锌钢丝网；所述土工格栅为钢塑土工格栅、单向拉伸土工格栅、双向塑料土工格栅、玻璃纤维土工格栅的一种或多种。
17、进一步地，所述试件模型高度为200mm；第一加筋材料网、第二加筋材料网的网格尺寸为30mm×30mm、50mm×50mm或70mm×70mm。
18、进一步地，所述传感组件为在支撑板底端呈“十”字排列的4个应变片传感器。应片传感器设于支撑板底端的凹槽内，应片传感器与凹槽内壁粘附相连。
19、进一步地，所述上压块为铸铁块。
20、本技术的有益效果：
21、1、本技术路面疲劳试验系统对试件模型进行测试时，能够实现多向应力状态施力，综合考虑了路面实际受力状态和环境的作用，试验结果的真实性大大提升，精确度与可靠性提高，在实际沥青路面设计时，以此为基础，减少了再次考虑受力状态而进行的修正。
22、2、上述试验系统中mts试验机加载头，通过对加载头结构进行改进，配合载荷框架控制单元及其上设置的伸缩杆件、横梁和立杆，实现了系统中支撑固定的试件模型更加平稳的接受加载头向下的多向应力施力，保证了试件模型更好的模拟水稳层路面的受力状态。轮式加载头设置，更好的模拟了路面与轮胎的接触情况，相比直接单向应力施力以及现有技术中采用弧面设置的加载头静态施力模拟的测试，本技术中轮体具有一定的周向运动效果，在与试件模型接触时，能够产生接触时动态摩擦，测试结果的精确度提升，相比现有技术中结构，更贴合车轮碾压实际，尤其对于高速路面的水稳层疲劳测试，更具有参考价值。
23、3、本技术系统中的试件模型借鉴构造物和桥面铺装中设置加强钢筋的思路，在半刚性基层内部铺设加筋材料，改善半刚性基层的受力状态，提高半刚性基层的疲劳性能，以此获得的试件模型进行疲劳性能测试，结果更加可靠，提高了精度，为延长实际路面使用寿命所进行上述路面结构施工提供了数据参考。本技术系统中试件模型取消了路面全结构层铺筑制作的试件模式，单独对水稳基层进行疲劳破坏研究，制得加筋式固废基水稳层路面疲劳测试用试件，制作简单，实用性优异，试件制作也节约了人力和材料。
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1.一种加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，包括MTS试验机和试件模型，在MTS试验机的驱动杆底端设置MTS试验机加载头，其特征在于，MTS试验机加载头为轮式加载头；所述试件模型为板式结构，所述板式结构包括由下至上依次设置的支撑板、第一固废材料稳定层、第一加筋材料网、第二固废材料稳定层和上压块，第一加筋材料网设于试件模型高度的1/2处；在支撑板底端设置传感组件，所述传感组件用于MTS试验机测试时感应应变。
2.根据权利要求1所述的加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，其特征在于，所述轮式加载头包括安装座，所述安装座包括与MTS试验机的驱动杆底端固接的上安装板和与上安装板螺接的下安装板，在下安装板的前、后两侧相对设置两三角护板，在两三角护板之间设置轴杆，在轴杆上套接一轮体，在轮体两侧的轴杆上设置隔套。
3.根据权利要求2所述的加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，其特征在于，所述轮体为铸铁或不锈钢轮体；在轮体外侧还固定套接橡胶轮圈。
4.根据权利要求1所述的加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，其特征在于，所述MTS试验机包括载荷框架控制单元，在载荷框
5.根据权利要求4所述的加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，其特征在于，所述伸缩杆件为液压伸缩杆；所述夹具包括与支撑座固接的托板，在托板左、右两侧可调节设置限位板，限位板沿支撑板水平滑动调节实现对试件模型外侧的挡护。
6.根据权利要求5所述的加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，其特征在于，在托板左、右两侧的底部设置滑槽，在滑槽内滑动设置滑板，滑板的外侧伸出滑槽固接所述限位板，在限位板与滑槽上方的托板之间连接螺纹紧固件；限位板经滑板滑入滑槽内合适位置后，由螺纹紧固件紧固。
7.根据权利要求1所述的加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，其特征在于，所述板式结构的第一加筋材料网、第二加筋材料网分别为单层设置的钢丝网或土工格栅；所述支撑板为木板或纤维板；所述固废材料稳定层为水泥与固废基稳定土或固废基稳定碎石以5-7:100重量比制得的固废材料稳定层。
8.根据权利要求7所述的加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，其特征在于，所述钢丝网为镀锌钢丝网；所述土工格栅为钢塑土工格栅、单向拉伸土工格栅、双向塑料土工格栅、玻璃纤维土工格栅的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，其特征在于，所述试件模型高度为200mm；第一加筋材料网、第二加筋材料网的网格尺寸为30mm×30mm、50mm×50mm或70mm×70mm。
...【技术特征摘要】
1.一种加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，包括mts试验机和试件模型，在mts试验机的驱动杆底端设置mts试验机加载头，其特征在于，mts试验机加载头为轮式加载头；所述试件模型为板式结构，所述板式结构包括由下至上依次设置的支撑板、第一固废材料稳定层、第一加筋材料网、第二固废材料稳定层和上压块，第一加筋材料网设于试件模型高度的1/2处；在支撑板底端设置传感组件，所述传感组件用于mts试验机测试时感应应变。
2.根据权利要求1所述的加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，其特征在于，所述轮式加载头包括安装座，所述安装座包括与mts试验机的驱动杆底端固接的上安装板和与上安装板螺接的下安装板，在下安装板的前、后两侧相对设置两三角护板，在两三角护板之间设置轴杆，在轴杆上套接一轮体，在轮体两侧的轴杆上设置隔套。
3.根据权利要求2所述的加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，其特征在于，所述轮体为铸铁或不锈钢轮体；在轮体外侧还固定套接橡胶轮圈。
4.根据权利要求1所述的加筋式固废基水稳层路面疲劳试验系统，其特征在于，所述mts试验机包括载荷框架控制单元，在载荷框架控制单元上支撑设置伸缩杆件，在伸缩杆件顶端设置横梁，在伸缩杆件内侧的横梁上穿设至少两根立杆，立杆的底端与载荷框架控制单元顶端固接；在横梁上设置所述驱动杆，驱动杆底端向下伸出所述横梁并连接所述mts试验机加载头；所述试件模型设于mts试验机加载头下方，在载荷框架控制单元上设置支撑座...
【专利技术属性】
技术研发人员：马川义，张宁，张圣涛，何益龙，李元明，李海军，
申请(专利权)人：山东高速集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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