[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

说明书

本发明公开了一种用于桥梁伸缩缝裂缝扩展模拟实验装置及实验方法。实验装置包括环境箱、桥梁伸缩缝模型、荷载驱动装置；桥梁伸缩缝模型包括固定滑轮底座、支承试块以及第三试块，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，支承试块包括第一试块、第二试块；横向荷载驱动装置包括第一、第二横向荷载驱动装置；第一试块包括第一试块分体a、第一试块分体b；第二试块包括第二试块分体a、第二试块分体b；第一试块分体a可移动地置于第二试块分体a的上方，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。因此，本发明在测试时可以更为真实的反应桥梁伸缩缝裂缝形成和扩展过程。

技术领域

本发明属于桥梁伸缩缝裂缝研究领域，具体涉及一种用于桥梁伸缩缝裂缝扩展模拟实验装置及试验方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展，桥梁建设工程不断增多。桥梁伸缩缝作为桥梁中的重要组成部分，我国的伸缩缝目前有六大类：填塞对接式伸缩缝嵌固对接式伸缩缝、板式橡胶伸缩缝、钢制支承式伸缩缝、模数支承式伸缩缝以及无缝式伸缩缝。在环境温度应力和车辆荷载的反复作用下都较容易开裂，再在湿度等一定因素作用下，裂缝影响桥梁使用寿命，严重可以造成安全事故。亟需对桥梁伸缩缝裂缝进行相关研究，及时避免重大伤害。

目前国内外学者在进行裂缝扩展模拟实验上主要靠模拟结构层的拉伸、弯曲、剪切疲劳开裂，并不能模拟桥梁伸缩缝的真实使用环境。如中国专利CN104034611A所公开的一种桥梁无缝伸缩缝材料疲劳开裂模拟测试方法及其测试设备，其在测试时，仅考虑到桥梁无缝伸缩缝材料形成试件在竖向受到滚压而造成破坏。但是，在实际使用中，桥梁无缝伸缩缝还会受到路基等所产生的横向影响。因此，需要一种操作简单且能真实的反应桥梁伸缩缝裂缝形成和扩展过程的工具。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种用于桥梁伸缩缝裂缝扩展模拟实验装置及试验方法。其改变现有桥梁伸缩缝模型的结构，使得用于模拟桥梁伸缩缝的第三试块能够在横向施加横向荷载，从而在测试时，可以更为真实的反应桥梁伸缩缝裂缝形成和扩展过程。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

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)，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；