[发明专利]一种用于桥梁伸缩缝裂缝扩展模拟实验装置及试验方法

权利要求书

1.一种用于桥梁伸缩缝裂缝扩展模拟实验装置，包括环境箱（1）以及布置在环境箱（1）内的桥梁伸缩缝模型、荷载驱动装置、裂缝检测装置、环境模拟装置；所述的桥梁伸缩缝模型包括固定滑轮底座（16）、用于模拟桥梁伸缩缝结构的支承试块以及用于模拟桥梁伸缩缝的第三试块（14），其特征在于：所述的荷载驱动装置包括用于模拟桥梁伸缩缝横向影响的横向荷载驱动装置，支承试块包括用于模拟道路沥青面层的第一试块（12）、用于模拟桥梁伸缩缝连接结构的第二试块（13）；其中：所述的固定滑轮底座（16），设置在环境箱（1）的底部；

所述的横向荷载驱动装置包括两个，对应为第一、第二横向荷载驱动装置；

所述的第一试块（12）包括两个分体，对应为第一试块分体a、第一试块分体b；

所述的第二试块（13）包括两个分体，对应为第二试块分体a、第二试块分体b；

所述第一试块和第二试块上均预设有若干初始裂缝a；所述第三试块（14）沿着长度方向等距分布有若干条竖直设置的初始裂缝b，各初始裂缝b均沿着第三试块（14）的厚度方向设置；

第一试块分体a的长度小于第二试块分体a的长度、第一试块分体b的长度小于第二试块分体b的长度，且长度差值均为L1；

第二试块（13）设置在固定滑轮底座（16）的上方，第三试块（14）设置在第二试块（13）的上方，同时第三试块（14）下表面的一端与第二试块分体a粘接固定，第三试块（14）下表面的另一端与第二试块分体b粘接固定，且第二试块分体a、第二试块分体b相对于第三试块（14）的中心线对称设置；

第一试块分体a、第一试块分体b对称地设置在第三试块（14）的两侧；其中：第一试块分体a可移动地置于第二试块分体a的上方，且第一试块分体a的内侧端面与第三试块（14）之间存在裂缝a或者与第三试块（14）相邻的端面顶紧，而第一试块分体b可移动地设置于第二试块分体b的上方，且第一试块分体b的内侧端面与第三试块（14）之间存在裂缝b或者与第三试块（14）相邻的端面顶紧；裂缝a、裂缝b内塞有土或水；

第一横向荷载驱动装置通过挡板（8）同时对第一试块分体a的外侧端面和第二试块分体a的外侧端面施加荷载，第二横 向荷载驱动装置通过挡板（8）同时对第一试块分体b的外侧端面和第二试块分体b的外侧端面施加荷载。

2.根据权利要求1所述的用于桥梁伸缩缝裂缝扩展模拟实验装置，其特征在于：第一横向荷载驱动装置、第二横向荷载驱动装置均为千斤顶（27）。

3.根据权利要求1所述的用于桥梁伸缩缝裂缝扩展模拟实验装置，其特征在于：所述的荷载驱动装置还包括用于桥梁伸缩缝竖向影响的竖向荷载驱动装置；竖向荷载驱动装置包括橡胶试验轮（6）和驱动模块；橡胶试验轮（6）与驱动模块相连；在驱动模块的动力作动下，橡胶试验轮（6）能够在第三试块（14）的上表面按照预设路径滚动。

4.根据权利要求3所述的用于桥梁伸缩缝裂缝扩展模拟实验装置，其特征在于：所述的驱动模块包括第一电机（10）、第二电机（15）、横向伸缩杆（11）以及竖向连接杆（7）；

第一电机（10）的机座固定在环境箱（1）内，第一电机（10）的动力作动端与第二电机（15）的机座相连，而第二电机（15）的动力作动端则通过竖向连接杆（7）与橡胶试验轮（6）的轮轴相连；

在第一电机（10）的动力作动下，橡胶试验轮（6）能够在水平方向移动；在第二电机（15）的动力作动下，橡胶试验轮（6）能够在竖直方向移动；

在第一电机（10）、第二电机（15）的协同的动力作动下，橡胶试验轮（6）能够与第三试块（14）的上表面贴紧并按照预设路径在第三试块（14）的上表面滚动。

5.根据权利要求4所述的用于桥梁伸缩缝裂缝扩展模拟实验装置，其特征在于：所述的固定滑轮底座（16）上方可移动地设置有两块挡板（8）；两块挡板的外侧对应地与所述的第一横向荷载驱动装置、第二横向荷载驱动装置的动力输出端连接；两块挡板（8）分别与第一试块（12）、第二试块（13）对应顶紧，并在顶紧位置处涂有凡士林；两块挡板（8）的下方放置测量尺（9）。