[发明专利]一种路面材料层间直接剪切测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种路面材料测试装置，具体涉及一种路面材料层间直接剪切测试装置，以用于层间直接剪切试验方法来评价路面铺装层的剪切装置，属于土木工程领域。

背景技术

随着对路面层间结构层材料的研究，用于测试路面材料特别是层间结构层材料抗剪强度的试验仪器种类越来越多，但在各种试验过程中，存在一些问题，主要表现在以下几个方面：

1)试验结果准确性不够

国内路面材料层间剪切试验使用的层间直剪试验仪大多是通过千斤顶和液压装置来施加竖向荷载，在试验过程中，试件会发生剪切膨胀作用，造成剪切界面不是层间接触界面，使剪切试验得到的结果未能真实反映层间粘结界面强度。

2)试件尺寸不统一

层间剪切试验没有对所用试件尺寸进行标准化规定，用于层间剪切试验的试件尺寸各不相同，相同界面型式及试验条件下，不同界面尺寸的试件得到的试验结果并不相同，由试件尺寸不同而造成的试验结果的偏差不利于层间稳定性的研究。

3)试验无法模拟路面实际工作环境

目前我国桥面铺装结构层间剪切试验仪在试验过程中试件所受外界环境与实际路面工作环境差别很大。部分试验装置支撑约束过强，边界条件过大，导致试件实际受力无法达到实际使用中的水平，难以在试验中模拟桥面铺装的层间破坏。

发明内容

本发明是为解决现有路面层间材料剪切试验设备存在试验结果不准确，不能真实反映层间粘结界面强度，以及无法模拟路面实际工作环境，影响层间稳定性研究的问题，进而提供一种路面材料层间直接剪切测试装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种路面材料层间直接剪切测试装置包括底座和插接件；所述底座包括支座、底板和底管，支座上竖向安装有底板，底板上加工有底孔，所述底板的一侧面上连接有所述底管；所述底孔和所述底管同轴设置，且底孔的孔径与底管的内径相等；

所述插接件包括插板和插管，所述插板上加工有插孔，所述插板的一侧面上连接有所述插管，所述插孔和所述插管同轴设置，且所述插孔的孔径与所述插管的内径相等，所述插管和所述底管的内径相等；所述插接件插装在所述支座上，所述插管和所述底管同轴并向相反方向延伸设置。

本发明的有益效果是：本发明本着科学，合理和严谨的态度，以达到测试准确，试件尺寸统一和能真实模拟桥面铺装层工作环境为目标，发明了一套评价路面材料层间剪切行为的直接剪切测试装置，可对路面材料层间剪切强度进行试验，该测试装置也可用于其它土木工程结构层间的剪切试验。层间剪切测试装置基于MTS试验平台或其它可施加竖向荷载的液压装置平台开发，主要由上下两部分组成，本发明测试装置采用Q345钢材铸造焊接制作而成，与其它同类的材料剪切试验仪器相比体积小，重量轻，可操作性强。

附图说明

图1为具体实施方式的路面材料层间直接剪切测试装置的主视图；

图2为图1的侧视图；

图3为底座的整体结构主视图；

图4为图3的侧视图；

图5为插接件的主视图；

图6为图5的侧视图；

图7为本发明路面材料层间直接剪切测试装置有限元模拟网格划分图；

图8为不同竖向集中荷载下路面材料层间直接剪切测试装置Mises等效应力计算云图；

图9为图8的断面图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图6说明，本实施方式的一种路面材料层间直接剪切测试装置包括底座1和插接件2；所述底座1包括支座1-1、底板1-2和底管1-3，支座1-1上竖向安装有底板1-2，底板1-2上加工有底孔1-4，所述底板1-2一侧面上连接有所述底管1-3；所述底孔1-4和所述底管1-3同轴设置，且底孔1-4的孔径与底管1-3的内径相等；

所述插接件2包括插板2-1和插管2-2，所述插板2-1上加工有插孔2-3，所述插板2-1一侧面上连接有所述插管2-2，所述插孔2-3和所述插管2-2同轴设置，且所述插孔2-3的孔径与所述插管2-2的内径相等，所述插管2-2和所述底管1-3的内径相等；所述插接件2插装在所述支座1-1上，所述插管2-2和所述底管1-3同轴并向相反方向延伸设置。

本实施方式的底座1的底板1-2上相对的两侧各设置有半圆弧形凹槽1-5用于插横杆起固定作用，将上面的插板2-1插到支座1-1上向里面放试件的话，需要用手托着支座1-1，插横杆的话起到固定作用，就不用手托了。