本发明专利技术公开了一种钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置，用于研究铺装层材料的抗裂性能及疲劳寿命。对复合梁试件中心线底部进行支撑，模拟钢箱梁加劲肋作用；去除钢板两侧支撑约束，使复合梁试件能够以较小的尺寸模拟出较大的变形挠度。使得在实验室环境条件下便能够科学合理的模拟出钢桥面铺装层应用于实际桥面结构时的受力状况。依靠铺装层应力应变检测、桥梁三维整体力学分析、特殊设计的成型模具、以及裂缝观测手段，可以研究不同荷载状况、不同铺装层材料、不同环境温度等多种条件下的铺装层抗裂性能与疲劳寿命。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置，用于研究铺装层材料的抗裂性能及疲劳寿命。对复合梁试件中心线底部进行支撑，模拟钢箱梁加劲肋作用；去除钢板两侧支撑约束，使复合梁试件能够以较小的尺寸模拟出较大的变形挠度。使得在实验室环境条件下便能够科学合理的模拟出钢桥面铺装层应用于实际桥面结构时的受力状况。依靠铺装层应力应变检测、桥梁三维整体力学分析、特殊设计的成型模具、以及裂缝观测手段，可以研究不同荷载状况、不同铺装层材料、不同环境温度等多种条件下的铺装层抗裂性能与疲劳寿命。【专利说明】钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置
本专利技术属于道路工程领域，具体涉及一种钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置。
技术介绍
大跨径钢箱梁桥面铺装的开裂破坏一直是困扰我国道路届的一个难题。诸多室内试验中表现优异，抗裂性能卓越的铺装层材料一旦应用于实际桥面铺装中，往往发生严重的裂缝病害。究其原因，在于室内评价试验无法准确合理的反映实际铺装层受力状况，而问题的核心在于缺乏能够正确模拟铺装层及钢桥面板结构特点及变形特征的试验装置。传统钢桥面铺装层性能设计及评价过程中通常采用劈裂试验、低温弯曲试验、冲击韧性试验等对铺装层材料的抗裂性能进行评价，但试验结果只能间接反映铺装层材料的抗裂性能，而无法考虑材料应用于钢桥面铺装体系时的真实受力状况，无法获得铺装层的抗裂疲劳寿命，对抗裂性能的评价结果不够直观，试验数据对具体项目的支撑力度不足，仅能作为对比参考而使用。而现有铺装层复合梁试验引入了铺装层与桥面钢板协同变形，共同受力的特征，但依然存在边界条件与实际情况不符，加载设备作用力无法达到实际车辆荷载作用的效果等诸多问题。因此，需要一种钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置以解决上述问题。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术针对现有技术中铺装层抗裂性能评价试验装置的缺陷与不足，提供一种可以模拟钢桥面铺装层实际受力状况的钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置。技术方案:为解决上述技术问题，本专利技术的钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置采用如下技术方案: 一种钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置，包括加载模具、锚固夹具、底座和复合梁试件，所述加载模具包括加载横梁和加载压板，所述锚固夹具包括夹板和锚链，所述复合梁试件包括铺装层试件和钢板，所述底座的一侧中部设置有凸起，所述钢板的一侧中部设置有加劲肋，所述加劲肋设置在所述凸起上，所述铺装层试件设置在所述钢板的另一侧，所述铺装层试件与所述钢板粘结连接，所述钢板和铺装层试件的两端通过所述夹板固定连接，所述锚链连接所述夹板和底座，所述铺装层试件的上方设置有两块所述加载压板，所述加载横梁的两端分别固定在两块所述加载压板上。更进一步的，所述加载压板的底部粘贴有橡胶层。其中，橡胶层采用与车辆轮胎相近的橡胶材质，避免了在试验过程中铺装层试件与加载压板之间产生错位滑动，同时能够更好的模拟车轮荷载的作用。更进一步的，所述夹板通过螺栓加紧。更进一步的，所述凸起的顶部设置有凹槽，所述加劲肋设置在所述凹槽中。在凸起的顶部设置凹槽，加劲肋设置在凹槽中，可以防止加劲肋错位，更加稳定。更进一步的，所述复合梁试件通过复合梁成型模具制备得到，所述复合梁成型模具包括底板、翼板、端板和紧固螺栓，所述底板的中部设置有孔，所述孔与所述钢板的加劲肋的大小相同，所述底板的两侧设置有所述翼板，所述底板的两端设置有所述端板。成型过程中首先在加劲肋钢板表面涂刷与实际桥面铺装相同材料的粘结层，然后将铺装层材料摊铺于模具之内，通过车辙成型设备碾压成型之后，连同铺装层材料与加劲肋钢板一同取出，形成复合梁试件。这种成型方式与桥面铺装实际工程中压路机碾压成型的方式更为接近，有利于保持铺装层试件与实际桥面铺装材料之间的性能一致性。配套复合梁成型装置在考虑了现有复合梁成型过程中普遍采用的静压成型法的缺点与不足，并合理利用现有车辙板成型设备，对铺装层复合梁试件采取碾压成型的装置与技术。此成型装置成型效果优越，操作简便易行，碾压成型过程与实际桥面铺装施工中采用压路机碾压的成型机理一致，有利于保证铺装层试件与实际铺装层之前的材料性能保持一致，为铺装层室内评价试验结果的可靠性提供了前提保证。更进一步的，还包括隔板，所述孔的数量为两个，所述隔板设置在两个所述孔之间。此模具可同时成型两块复合梁试件。更进一步的，还包括紧固螺栓，所述翼板、端板和隔板均通过所述紧固螺栓固定在所述底板上。专利技术原理: 钢桥面铺装室内试验评价装置依据钢桥面正交异性板特征，通过倒T形的底座对上部复合梁试件的加肋的钢板进行支撑，同时利用加载模具使得UTM材料试验设备的加载力转化为与车轮荷载近似的均布荷载并加载于复合梁试件的上部铺装层表面，复合梁试件在荷载作用下两端产生挠度，而中线加劲肋附近由于底座支撑而保持固定，从而使得铺装层试件表面产生应力应变，模拟正交异性钢箱梁桥面板及铺装层在车辆荷载作用下的变形效应。通过一系列应力计算、初始试验、模量反算及加载力计算等过程，使得试验装置中复合梁试件铺装层在UTM加载作用下的力学响应与实际桥面铺装在车辆荷载作用下的力学响应相一致，通过观测复合梁试件铺装层的工作状况、裂缝发展状况，可以评价并预测铺装层材料应用于实际工程中的抗裂性能及疲劳寿命，在室内试验与实际工程应用之间建立可靠稳定的一致性，保证铺装层材料试验结果与实际应用效果相一致，有利于铺装层材料的选择、改进及研发。有益效果:本专利技术的钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置通过加载横梁和加载压板模拟车辆轮胎作用，在铺装层试件的表面处施加均布荷载，从而使得铺装层试件在加劲肋顶部产生挠度，产生应力应变，模拟铺装层在实际使用过程中U肋、横隔板、纵隔板上方的受力状况。对复合梁试件中心线底部进行支撑，模拟钢箱梁加劲肋作用；去除钢板两侧支撑约束，使得复合梁试件能够以较小的尺寸模拟出较大的变形挠度。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置的结构示意图； 图2是加载压板的立体图； 图3是加载压板的左视图； 图4是加载压板的主视图； 图5是底座的立体图； 图6是底座的主视图； 图7是钢板的立体图； 图8是钢板的主视图； 图9是加载横梁的立体图； 图10是加载横梁的仰视图； 图11是加载横梁的主视图； 图12是铺装层试件的立体图； 图13是铺装层试件的主视图； 图14是复合梁成型模具的结构示意图； 图15是复合梁试件的荷载波形图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。本专利技术的设计思路是:对复合梁试件中心线底部进行支撑，模拟钢箱梁加劲肋作用；去除钢板两侧支撑约束，使得复合梁试件能够以较小的尺寸模拟出较大的变形挠度；减小复合梁试件中的铺装层及钢板厚度，使得试验装置中铺装层能够在小于桥面实际车辆荷载的加载力情况下获得与实际状况相同的力学响应。请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，本专利技术的钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置，包括加载模具、锚固夹具、底座8和复合梁试件。其中，加载模具包本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置，其特征在于，包括加载模具、锚固夹具、底座（8）和复合梁试件，所述加载模具包括加载横梁（1）和加载压板（2），所述锚固夹具包括夹板（3；4）和锚链（6），所述复合梁试件包括铺装层试件（7）和钢板（9），所述底座（8）的一侧中部设置有凸起，所述钢板（9）的一侧中部设置有加劲肋，所述加劲肋设置在所述凸起上，所述铺装层试件（7）设置在所述钢板（9）的另一侧，所述铺装层试件（7）与所述钢板（9）粘结连接，所述钢板（9）和铺装层试件（7）的两端通过所述夹板（3；4）固定连接，所述锚链（6）连接所述夹板（3；4）和底座（8），所述铺装层试件（7）的上方设置有两块所述加载压板（2），所述加载横梁（1）的两端分别固定在两块所述加载压板（2）上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：倪富健，赵岩荆，李小鹏，高磊，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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