[发明专利]一种模拟荷载-温度耦合作用的试验装置

说明书

本发明为一种模拟荷载‑温度耦合作用的试验装置，该试验装置用于模拟荷载‑温度耦合作用对加筋土挡墙力学性能的影响，包括：具有保温控温功能的温控箱，该温控箱能够升温和降温模拟自然环境温度；荷载反力架，该荷载反力架由立柱(3)和活动横梁(4)构成，通过立柱固定在温控箱附近，活动横梁(4)的高度根据试验需求进行调节；施加荷载的伺服仪加载系统，伺服仪加载系统的伺服仪器连接荷载压力杆为温控箱内的加筋土挡墙施加荷载；用于制作加筋土挡墙的模型箱。该装置利用风控式温度控制箱，能够快速改变内部环境温度，再利用伺服仪器施加荷载，可以在室内实现开展荷载‑温度耦合作用对加筋土挡墙力学性能影响的试验研究。

技术领域

本发明涉及土木工程试验，尤其涉及一种模拟研究荷载-温度耦合作用对加筋土挡墙力学性能影响的试验装置。

背景技术

我国季节性冻土面积超过500万km²，大部分位于北方地区。在季节性冻土地区，土体或混凝土的综合应用性能在外部环境温度长期作用下会发生显著变化，主要表现在土体的冻结-融化过程对土体及混凝土结构力学性能的影响。例如，我国东北地区道路长期在外部环境温度-交通荷载耦合作用下，路基土体发生周期性季节性冻胀-融化现象，严重降低了道路的通行质量，严重影响了东北地区区域经济的发展。

目前，关于荷载-温度耦合作用对加筋土体力学性能影响的研究多是通过开展室内三轴试验实现，若仅考虑温度因素对加筋土挡墙力学性能的影响，国内外学者多是通过开展野外试验进行研究，若通过开展现场野外试验研究荷载-温度耦合作用对道路综合应用性能的影响，会消耗大量的人力、财力和物力，而对于通过开展大型室内模型试验研究荷载-温度耦合作用对加筋土挡墙力学性能的影响的相关文献还没有发现。

本发明的目的和意义就是能够在室内开展大型模型试验研究荷载-温度耦合作用对加筋土挡墙力学性能的影响。

发明内容

本发明目的就在于针对现有技术存在的缺点和不足，提供一种模拟荷载-温度耦合作用对加筋土挡墙力学性能影响的试验装置。本发明的核心创新是风控式温度控制箱，能够快速改变内部环境温度，再利用伺服仪器施加荷载，可以在室内实现开展荷载-温度耦合作用对加筋土挡墙力学性能影响的试验研究。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种模拟荷载-温度耦合作用的试验装置，其特征在于：该试验装置用于模拟荷载-温度耦合作用对加筋土挡墙力学性能的影响，包括：

具有保温控温功能的温控箱，该温控箱能够升温和降温模拟自然环境温度；

荷载反力架，该荷载反力架由立柱(3)和活动横梁(4)构成，通过立柱固定在温控箱附近，活动横梁(4)的高度根据试验需求进行调节；

施加荷载的伺服仪加载系统，伺服仪加载系统的伺服仪器连接荷载压力杆为温控箱内的加筋土挡墙施加荷载；

用于制作加筋土挡墙的模型箱。

所述温控箱整体为长方体型，包括左右的温控箱面板、前后侧面板、一个底板和一个顶板；温控箱面板(5)、侧面板、底板和顶板均进行保温处理，底板上表面沿纵向设有用于支撑模型箱的工型梁导轨(15)；温控箱顶板中间部位开有用于安装荷载压力杆及走线的开孔；温控箱后侧面板上开有风口，在风口外并排装有大功率空调设备(2)用于升温和降温调控，空调设备的出风口正对温控箱后侧面板上的风口，通过温控箱的风口向温控箱吹风改变内部温度，调节温度范围-30℃～100℃；温控箱前侧面板为隔热保温的侧门(7)，能随时打开观察内部试验情况。

温控箱外部分别设有调节温度和空调工作时间的开关。