[发明专利]一种用于瑞利波检测的组合式含裂缝道路模型

说明书

本发明公开了一种用于瑞利波检测的组合式含裂缝道路模型，包括四种型号的16种试验板，可自由组合模拟沥青面层和水稳基层中不同宽度、位置的裂缝，成本较低，组合方便，在进行裂缝特征瑞利波检测试验、研究裂缝对瑞利波信号影响等多方面具有广泛应用。将板放置于水平地面，第一型试验板与第三型试验板搭配使用，第二型试验板与第四型试验板搭配使用。两型板的接触边可随意搭配，共可模拟256种不同形态的裂缝。用于瑞利波检测试验时，检测传感器梁置于上层板上表面，摆放方向与上层板上表面上铁板圆心到两块试验板接触边的垂线相重合。敲击铁板产生激振信号，检测传感器接收瑞利波信号，用于后续分析。

技术领域

本发明属于道路工程领域，尤其涉及一种用于瑞利波检测的组合式含裂缝道路模型。

背景技术

瑞利波是沿半无限弹性介质自由表面传播的偏振波，在均匀半空间介质中，瑞利波的传播速度与其自身频率无关，仅和介质本身的参数相关；但在层状介质中，瑞利波自身的频率也会对其传播速度产生一定的影响，这种现象称为瑞利波的频散特性。除此之外，瑞利波在传播过程中遇到局部异常体时，其自身能量会发生显著变化及其传播时间会发生延时。基于以上特性，瑞利波可用于对结构中裂缝特征与模量特性进行检测。

当前，应用瑞利波检测道路结构中裂缝特征与模量特性方面的研究仍有待进一步深化，相关研究一方面依赖于数值仿真，另一方面现场试验亦起到关键作用。考虑到现场试验的高成本与道路内部结构的不确定性，发明一种成本较低，组合方便，可模拟多种道路结构裂缝的室内试验装置对相关研究具有高度的实际意义。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种用于瑞利波检测的组合式含裂缝道路模型，包括四种型号的16种试验板，可自由组合模拟沥青面层和水稳基层中不同宽度、位置的裂缝，成本较低，组合方便，在进行裂缝特征瑞利波检测试验、研究裂缝对瑞利波信号影响等多方面具有广泛应用。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于瑞利波检测的组合式含裂缝道路模型，包括第一型试验板和第三型试验板，第一和第三型试验板分别包括一定厚度的上下两层板，上下层水平截面均为正方形；第一型试验板的下层板截面边长小于上层板，上层板上表面水平截面中心处埋设半径r，高度d的铁板，优选的，1cmr3cm,1mmd3mm；第三型试验板的下层板水平截面边长大于上层板，且其下层板与第一型试验板上层板边长相等，其上层板与第一型试验板下层板边长相等，不埋设铁板；

第一型试验板的上层板的四个侧面分别记为A、B、C、D面，下层板与其平行的四面亦记作A、B、C、D面；第一型试验板分为以下四类板：

(1)1-1型：上层板的A面不刻槽、B面从上边缘起刻高度为上板厚四分之一的槽、C面从上边缘起刻高度为上板厚二分之一的槽、D面从上边缘起刻高度为上板厚四分之三的槽；下层板的A面不刻槽、B面从上边缘起刻高度为上板厚四分之一的槽、C面从上边缘起刻高度为上板厚二分之一的槽、D面从上边缘起刻高度为上板厚四分之三的槽；

(2)1-2型：上层板的四面刻槽同1-1型的上层板；下层板的A面不刻槽、B面从下边缘起刻高度为上板厚四分之一的槽、C面从下边缘起刻高度为上板厚二分之一的槽、D面从下边缘起刻高度为上板厚四分之三的槽；

(3)1-3型：上层板的A面不刻槽、B面从下边缘起刻高度为上板厚四分之一的槽、C面从下边缘起刻高度为上板厚二分之一的槽、D面从下边缘起刻高度为上板厚四分之三的槽；下层板的四面刻槽同1-1型的下层板；

(4)1-4型：上层板四面刻槽同1-3型的上层板；下层板四面刻槽同1-2型的下层板；

刻槽的水平尺寸为：刻槽宽度为k，优选的，1mm≤k≤5mm，刻槽长度与相应层板的水平截面边长相等；

第三型试验板分为以下四类板：

(1)3-1型：刻槽特征同1-1型板；