[发明专利]检测铺装层应力扩展角度的试件固定装置及检测方法

权利要求书

1.一种检测铺装层应力扩展角度的试件固定装置，其特征在于：包括框架(1)，所述框架(1)相对应两侧均设有边界条件模拟系统(2)、底部设有位移传感器固定装置(3)，所述框架(1)上还设有拍摄系统(4)；

所述边界条件模拟系统(2)包括第一滑动装置(21)、能够沿所述第一滑动装置(21)运动并能够模拟铺装层(5)和钢桥面板试件(6)边界条件的铺装层边界条件模拟组件(22)和钢桥面板边界条件模拟组件(23)；

所述位移传感器固定装置(3)包括第二滑动装置(31)、能够沿所述第二滑动装置(31)水平运动的固定机构(32)。

2.根据权利要求1所述的检测铺装层应力扩展角度的试件固定装置，其特征在于：所述铺装层边界条件模拟组件(22)包括能够与铺装层(5)粘接的若干层粘接板(221)、与各所述粘接板(221)连接的传力板(222)、能够使所述传力板(222)保持竖直的限位组件(223)。

3.根据权利要求2所述的检测铺装层应力扩展角度的试件固定装置，其特征在于：所述限位组件(223)包括弹性件(2231)、通过所述弹性件(2231)与传力板(222)连接的液压装置(2232)。

4.根据权利要求2所述的检测铺装层应力扩展角度的试件固定装置，其特征在于：所述传力板(222)与各粘接板(221)之间通过插销式连接件(224)连接。

5.根据权利要求4所述的检测铺装层应力扩展角度的试件固定装置，其特征在于：所述插销式连接件(224)包括设于所述传力板(222)上的若干弧形卡扣(2241)、设于各所述粘接板(221)侧边并能够与所述弧形卡扣(2241)配合使用的凸缘(2242)。

6.根据权利要求1所述的检测铺装层应力扩展角度的试件固定装置，其特征在于：所述钢桥面板边界模拟组件(23)包括能够夹持钢桥面板试件(6)的夹持机构(231)。

7.根据权利要求6所述的检测铺装层应力扩展角度的试件固定装置，其特征在于：所述夹持机构(231)包括夹持厚度可调节的上夹板(2311)和下夹板(2312)。

8.根据权利要求1所述的检测铺装层应力扩展角度的试件固定装置，其特征在于：所述固定机构(32)包括竖向设置的若干传感器固定磁铁(321)、与各所述传感器固定磁铁(321)同极相对的限位磁铁(322)，且各传感器固定磁铁(321)均穿设有能够使其保持竖直的的限位板(323)。

9.根据权利要求1所述的检测铺装层应力扩展角度的试件固定装置，其特征在于：所述拍摄系统(4)包括拍摄设备夹持端(41)、能够调整拍摄设备角度的转动台(42)和能够调整拍摄设备长度的伸缩杆(43)。

10.基于权利要求1-9任一所述的固定装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将钢桥面板试件(6)固定于夹持机构(231)中，并在钢桥面板试件(6)上表面布置压力传感片(7)；

(2)在压力传感片(7)上分层浇筑铺装，每浇筑一层与粘结板粘接，浇筑完成后在铺装层(5)表面均匀堆放重物，静置模拟现场浇筑时的压实效果；

(3)预加荷载，待试件(6)变形恒定后调整铺装层(5)两侧的液压装置(2232)，直至铺装层(5)两侧的传力板(222)恢复竖直，实现边界条件的模拟；

(4)将位移传感器(8)放置于传感器固定磁铁(321)群上方；

(5)设置拍摄系统(4)；

(6)连接应力记录仪并根据需求逐级施加荷载；

(7)根据检测结果通过下式计算得到应力扩展角度：

其中，θ为应力扩展角度，L为测得的压力传感片(7)的纵向分布长度，单位为mm，T为铺装层(5)厚度，单位为mm。