一种柔性拼接缝疲劳试验装置的制作方法

1.本技术涉及疲劳试验技术领域，尤其是一种柔性拼接缝疲劳试验装置。


背景技术：

2.随着社会进步和交通迅速发展，桥隧伸缩缝已成为钢桥建设关键技术之一。柔性拼接缝作为伸缩缝的一种，由于使用的材料为柔性材料，能够最大限度与路面结构协同变形，同时与路面材料具有良好粘结性能，保持路面的平整和行车舒适程度，所以经常被应用于路面的建设中。
3.目前我国高速公路不断发展扩大，车流量日益增长，尤其是货车通行比不断增大。桥梁和隧道的柔性拼接缝结构受力复杂，一直是路面结构的薄弱环节。在环境温度变化、桥隧结构缝变形等耦合因素影响条件下，柔性拼接缝在高应力幅和高周期循环作用下的疲劳损伤问题逐渐突出，影响路面行车的平稳舒适性。
4.为验证柔性拼接缝的抗疲劳耐久性能，现有技术中一般通过水平张拉试验进行测试，但是这种方法无法测试柔性拼接缝在环境温度、重载交通、振动变形等多因素下的耐久度。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中对柔性拼接缝进行疲劳试验时，无法从温度、湿度、压力、盐腐蚀等多个角度进行试验，造成的检验效率低的问题，本技术公开了一种柔性拼接缝疲劳试验装置。
6.本技术公开了一种柔性拼接缝疲劳试验装置，包括由底层面板、铺装侧板、上层变形缝、传感器伸缩管、l型钢支板组成的柔性拼接缝试件；以及平台底座板、水平位移主控制器、竖向荷载控制器以及温度和盐腐蚀循环罩面板；所述l型钢支板轴对称设置为两个，两个l型钢支板之间设置有间隙；所述底层面板和所述铺装侧板设置为两个，分别安装在所述l型钢支板上，并与所述l型钢支板的边紧密贴合；所述铺装侧板位于所述底层面板的上部；所述铺装侧板的面积小于所述底层面板；所述上层变形缝位于所述底层面板的上部，并位于两个铺装侧板之间；所述传感器伸缩管位于所述上层变形缝内，并与所述底层面板相贴合；所述传感器伸缩管用于获取所述底层面板和所述上层变形缝的水平形变位移数据、竖直形变位移数据和振动形变位移数据；所述平台底座板安装在所述柔性拼接缝试件底部，用于固定所述柔性拼接缝试件；所述水平位移主控制器安装在所述柔性拼接缝试件的一侧，用于对所述柔性拼接缝试件进行水平形变疲劳测试；所述竖向荷载控制器安装在所述柔性拼接缝试件顶部，用于对所述柔性拼接缝试件进行竖向形变疲劳测试以及荷载振动疲劳测试；
所述温度和盐腐蚀循环罩面板安装在所述竖向荷载控制器和所述柔性拼接缝试件之间；所述温度和盐腐蚀循环罩面板用于对所述柔性拼接缝试件进行温度变化疲劳测试、湿度变化疲劳测试和盐腐蚀疲劳测试。
7.可选的，所述传感器伸缩管长度为200~500mm、直径为20~35mm，所述传感器伸缩管包括位移计、保护管、填充体、剪力板；所述位移计为电阻式、振弦式或光线式，量程50~200mm、精度为0.01~0.05mm；所述保护管为钢制、铁制的方管或圆管，厚度为2~10mm。
8.可选的，所述剪力板为l型，设置为两个，轴对称位于两个底层面板上，并与底层面板螺栓连接；所述剪力板的垂直面高为300~500mm，所述剪力板为蜂窝状多孔洞，孔洞直径为5~20mm，所述剪力板用于支撑所述位移计、保护管和填充体。
9.可选的，所述l型钢支板的厚度为8~32mm、竖向高度为100~150mm、水平长度为150~200mm，所述型钢支板内侧设置m型拉杆；两个底层面板之间设置有硬钢平板，所述硬钢平板的长度为60~150mm、厚度为1~5mm。
10.可选的，所述底层面板、铺装侧板和上层变形的材料根据试验需求变化。
11.可选的，所述平台底座板包括螺栓固定的加劲支护板、升降杆和钢滚轴；所述加劲支护板的厚度为10~30mm，所述加劲支护板固定在所述l型钢支板的一侧，所述加劲支护板与所述l型钢支板焊接或铰接；所述升降杆的直径6~22mm，长度为30~150mm，所述钢滚轴为带轴承的圆钢，直径为12~30mm；所述升降杆和所述钢滚轴随着所述l型钢支板水平、竖直移动。
12.可选的，所述水平位移主控制器包括万向承插扣件和承插底座，所述承插底座可拆卸；所述承插底座和l型钢支板之间包括承插扣，所述承插扣的直径为10~40mm，所述承插底座直径为100~150mm、厚度为10~30mm；所述水平位移主控制器用于控制所述柔性拼接缝试件水平位移，水平位移的范围为-50~50mm。
13.可选的，所述竖向荷载控制器包括钢垫板和橡胶垫板，所述钢垫板的厚度为10~20mm、长和宽尺寸为200mm
×
200mm，所述橡胶垫板的厚度为10~35mm、长和宽尺寸为200mm
×
200mm；所述竖向荷载控制器用于控制所述柔性拼接缝试件竖直位移，竖向荷载的范围为0~2.5mpa，以及用于控制所述柔性拼接缝试件振动。
14.可选的，所述温度和盐腐蚀循环罩面板包括循环管、温控箱、盐腐蚀箱、保温罩和泵机，所述循环管为回路，直径为20~30mm，厚度为2~5mm，排布的间距为50~100mm；所述温控箱的温度调节范围为-10~90℃；所述盐腐蚀箱连接雾化喷头，横纵向间距为10~20cm，所述雾化喷头为手控制或连线自动控制。
15.可选的，所述所述温度和盐腐蚀循环罩面板进行温度变化疲劳测试测试的温度变化范围为0~70℃，进行湿度变化疲劳测试的湿度变化范围为0~100%。
16.本技术公开了一种柔性拼接缝疲劳试验装置，包括由底层面板、铺装侧板、上层变形缝、传感器伸缩管、l型钢支板组成的柔性拼接缝试件；以及平台底座板、水平位移主控制器、竖向荷载控制器以及温度和盐腐蚀循环罩面板；所述传感器伸缩管用于获取所述底层
面板和所述上层变形缝的水平形变位移数据、竖直形变位移数据和振动形变位移数据；所述水平位移主控制器安装在所述柔性拼接缝试件的一侧，用于进行水平形变疲劳测试；所述竖向荷载控制器安装在所述柔性拼接缝试件顶部，用于进行竖向形变疲劳测试以及荷载振动疲劳测试；所述温度和盐腐蚀循环罩面板安装在所述竖向荷载控制器和所述柔性拼接缝试件之间；所述温度和盐腐蚀循环罩面板用于进行温度变化疲劳测试、湿度变化疲劳测试和盐腐蚀疲劳测试。
17.本技术模拟构建了柔性拼接缝试件，该柔性拼接缝试件可以更换不同的材料，满足不同的试验需求，提高柔性拼接缝疲劳试验的效率；本技术的柔性拼接缝疲劳试验包括水平张拉试验、竖向荷载试验、温度试验、湿度试验和盐腐蚀试验，多维度多方面的测验柔性拼接缝在不同环境下的耐久度，能够模拟夏季高温、冬季低温、雨水潮湿天气、极端干燥环境等环境，可以同时进行水平方向张拉、压缩变形位移测试，验证桥隧柔性拼接缝结构的长期使用状态，提高柔性拼接缝疲劳试验的可靠性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本技术实施例公开的一种柔性拼接缝疲劳试验装置的结构示意图；图中：1-底层面板、2-铺装侧板、3-上层变形缝、4-传感器伸缩管、41-位移计、42-保护管、43-填充体、44-剪力板、5-l型钢支板、51-m型拉杆、52-硬钢平板、6-平台底座板、61-加劲支护板、62-升降杆、63-钢滚轴、7-水平位移主控制器、71-万向承插扣件、72-承插底座、8-竖向荷载控制器、81-钢垫板、82-橡胶垫板、9-温度和盐腐蚀循环罩面板。
具体实施方式
20.为了解决现有技术中对柔性拼接缝进行疲劳试验时，无法从温度、湿度、压力、盐腐蚀等多个角度进行试验，造成的检验效率低的问题，本技术公开了一种柔性拼接缝疲劳试验装置。
21.本技术公开了一种柔性拼接缝疲劳试验装置，参见图1所示的结构示意图，包括由底层面板1、铺装侧板2、上层变形缝3、传感器伸缩管4、l型钢支板5组成的柔性拼接缝试件；以及平台底座板6、水平位移主控制器7、竖向荷载控制器8以及温度和盐腐蚀循环罩面板9。
22.所述l型钢支板5轴对称设置为两个，两个l型钢支板之间设置有间隙；所述底层面板1和所述铺装侧板2设置为两个，分别安装在所述l型钢支板5上，并与所述l型钢支板5的边紧密贴合；所述铺装侧板2位于所述底层面板1的上部；所述铺装侧板2的面积小于所述底层面板1。
23.所述上层变形缝3位于所述底层面板1的上部，并位于两个铺装侧板之间；所述传感器伸缩管4位于所述上层变形缝3内，并与所述底层面板1相贴合；所述传感器伸缩管4用于获取所述底层面板1和所述上层变形缝3的水平形变位移数据、竖直形变位移数据和振动形变位移数据。
24.所述平台底座板6安装在所述柔性拼接缝试件底部，用于固定所述柔性拼接缝试
件。
25.所述水平位移主控制器7安装在所述柔性拼接缝试件的一侧，用于对所述柔性拼接缝试件进行水平形变疲劳测试。
26.所述竖向荷载控制器8安装在所述柔性拼接缝试件顶部，用于对所述柔性拼接缝试件进行竖向形变疲劳测试以及荷载振动疲劳测试。
27.所述温度和盐腐蚀循环罩面板9安装在所述竖向荷载控制器8和所述柔性拼接缝试件之间；所述温度和盐腐蚀循环罩面板9用于对所述柔性拼接缝试件进行温度变化疲劳测试、湿度变化疲劳测试和盐腐蚀疲劳测试。
28.进一步的，所述传感器伸缩管4长度为200~500mm、直径为20~35mm，所述传感器伸缩管4包括位移计41、保护管42、填充体43、剪力板44。
29.所述位移计41为电阻式、振弦式或光线式，量程50~200mm、精度为0.01~0.05mm；所述保护管42为钢制、铁制的方管或圆管，厚度为2~10mm。
30.进一步的，所述剪力板44为l型，设置为两个，轴对称位于两个底层面板上，并与底层面板1螺栓连接；所述剪力板44的垂直面高为300~500mm，所述剪力板44为蜂窝状多孔洞，孔洞直径为5~20mm，所述剪力板44用于支撑所述位移计41、保护管42和填充体43。
31.进一步的，所述l型钢支板5的厚度为8~32mm、竖向高度为100~150mm、水平长度为150~200mm，所述l型钢支板5内侧设置m型拉杆51；两个底层面板之间设置有硬钢平板52，所述硬钢平板52的长度为60~150mm、厚度为1~5mm。
32.进一步的，所述底层面板1、铺装侧板2和上层变形缝3的材料根据试验需求变化。
33.进一步的，所述平台底座板6包括螺栓固定的加劲支护板61、升降杆62和钢滚轴63；所述加劲支护板61的厚度为10~30mm，所述加劲支护板61固定在所述l型钢支板5的一侧，所述加劲支护板61与所述l型钢支板5焊接或铰接。
34.所述升降杆62的直径6~22mm，长度为30~150mm，所述钢滚轴63为带轴承的圆钢，直径为12~30mm。
35.所述升降杆62和所述钢滚轴63随着所述l型钢支板5水平、竖直移动。
36.进一步的，所述水平位移主控制器7包括万向承插扣件71和承插底座72，所述承插底座72可拆卸；所述承插底座72和l型钢支板5之间包括承插扣，所述承插扣的直径为10~40mm，所述承插底座72直径为100~150mm、厚度为10~30mm。
37.所述水平位移主控制器7用于控制所述柔性拼接缝试件水平位移，水平位移的范围为-50~50mm。
38.进一步的，所述竖向荷载控制器8包括钢垫板81和橡胶垫板82，所述钢垫板81的厚度为10~20mm、长和宽尺寸为200mm
×
200mm，所述橡胶垫板82的厚度为10~35mm、长和宽尺寸为200mm
×
200mm。
39.所述竖向荷载控制器8用于控制所述柔性拼接缝试件竖直位移，竖向荷载的范围为0~2.5mpa，以及用于控制所述柔性拼接缝试件振动。
40.进一步的，所述温度和盐腐蚀循环罩面板9包括循环管、温控箱、盐腐蚀箱、保温罩和泵机，所述循环管为回路，直径为20~30mm，厚度为2~5mm，排布的间距为50~100mm。
41.所述温控箱的温度调节范围为-10~90℃；所述盐腐蚀箱连接雾化喷头，横纵向间距为10~20cm，所述雾化喷头为手控制或连线自动控制。
42.进一步的，所述所述温度和盐腐蚀循环罩面板9进行温度变化疲劳测试测试的温度变化范围为0~70℃，进行湿度变化疲劳测试的湿度变化范围为0~100%。
43.本技术公开了一种柔性拼接缝疲劳试验装置，包括由底层面板1、铺装侧板2、上层变形缝3、传感器伸缩管4、l型钢支板5组成的柔性拼接缝试件；以及平台底座板6、水平位移主控制器7、竖向荷载控制器8以及温度和盐腐蚀循环罩面板9；所述传感器伸缩管4用于获取所述底层面板1和所述上层变形缝3的水平形变位移数据、竖直形变位移数据和振动形变位移数据；所述平台底座板6安装在所述柔性拼接缝试件底部，用于固定所述柔性拼接缝试件；所述水平位移主控制器7安装在所述柔性拼接缝试件的一侧，用于对所述柔性拼接缝试件进行水平形变疲劳测试；所述竖向荷载控制器8安装在所述柔性拼接缝试件顶部，用于对所述柔性拼接缝试件进行竖向形变疲劳测试以及荷载振动疲劳测试；所述温度和盐腐蚀循环罩面板9安装在所述竖向荷载控制器8和所述柔性拼接缝试件之间；所述温度和盐腐蚀循环罩面板9用于对所述柔性拼接缝试件进行温度变化疲劳测试、湿度变化疲劳测试和盐腐蚀疲劳测试。
44.本技术模拟构建了柔性拼接缝试件，该柔性拼接缝试件可以更换不同的材料，满足不同的试验需求，提高柔性拼接缝疲劳试验的效率；本技术的柔性拼接缝疲劳试验包括水平张拉试验、竖向荷载试验、温度试验、湿度试验和盐腐蚀试验，多维度多方面的测验柔性拼接缝在不同环境下的耐久度，能够模拟夏季高温、冬季低温、雨水潮湿天气、极端干燥环境等环境，可以同时进行水平方向张拉、压缩变形位移测试，验证桥隧柔性拼接缝结构的长期使用状态，提高柔性拼接缝疲劳试验的可靠性。
45.以上结合具体实施方式和范例性实例对本技术进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本技术的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本技术精神和范围的情况下，可以对本技术技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本技术的范围内。本技术的保护范围以所附权利要求为准。