[实用新型]可模拟荷载与环境综合作用的路面结构试验小型平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及适用于道路交通工程、机场工程中对路面和道面结构设计方案的破坏性验证试验平台。具体是一种可模拟荷载与环境综合作用的路面结构试验小型平台，其特别适合普通和特殊沥青路面结构、水泥混凝土结构，在标准荷载(单轮2.5吨)和超载100％(5吨)等荷载条件下，综合动水压力0～40KPa(相当于车速0～100Km/h时产生的动水压力)，以及路面温度从常温到70摄氏度条件下的加速加载破坏性验证试验。

背景技术

在路面和机场场道设计中，需借助试验平台对路面结构设计方案进行破坏性试验验证。而目前的试验平台主要有两种，一种是大型的加速加载试验平台APT(Accelerated PerformanceTest)，采用与实际车辆荷载相同的真实车辆轮胎，反复作用于试验路面结构上，并跟踪快速加载中的路面结构强度衰变。这种试验平台的优点是逼真的模拟，缺点是试验设备昂贵(高达上千万人民币)，试验费用高(一次试验的成本上百万人民币)，因此在世界范围内仅有十几家单位拥有试验能力，而且极少进行试验。另一种是小型试验平台，也叫足尺试验平台(FullScale Test)，采用小型的加载设备，对面积有限的路面结构进行单点的反复加载，并跟踪试验结构的强度衰变。这种试验平台的优点是试验速度快(一周内可加载100万次以上)，试验设备相对低廉(约几十万元)，试验费用低(一次试验的成本约几十万元人民币)，因此得到了广泛的应用。但是，这种试验平台仅能模拟车辆荷载对路面的破坏作用，而不能模拟车辆荷载与路面环境进行系统的模拟，特别是不能对路面积水在行驶轮胎下产生的动水压力进行模拟，造成了试验结果与实际路面使用状况差距很大、不相吻合。

近年来，我国道路频繁发生水损坏，急需要研发一种能够模拟车辆荷载与环境综合作用的小型试验平台，来验证结构设计的可靠性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可对不同的荷载吨位、不同车速下产生的动水压进行综合模拟试验的路面结构试验小型平台，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本实用新型解决技术问题的技术方案如下：

一种可模拟荷载与环境综合作用的路面结构试验小型平台，其特征在于，包括荷载控制单元、水压控制单元和试验平台；

所述荷载控制单元包括液压千斤顶和液压驱动系统；

所述水压控制单元包括水压同步底盘和水压驱动系统；

所述试验平台为提篮型结构，所述试验结构设置于试验平台内，所述液压千斤顶和水压同步底盘分别作用于试验结构上，所述水压同步底盘设置在试验结构上表面上，所述液压千斤顶设置于试验结构上方。

进一步，所述小型试验平台还包括温度控制单元，其包括温度控制器和与其电性连接的微波加热板，所述微波加热板设置于试验结构表面上方，左右各一块。从而可以模拟不同季节的路面温度。

更进一步，所述试验平台包括上部开口的箱式平台主体、反力架和反力梁，试验结构设置于箱式平台主体内，所述反力架与平台主体侧壁固定连接，所述反力梁两端连接在反力架上位于平台主体上方，所述液压千斤顶固定于反力梁上。所述箱式平台主体内底部铺设一层硬橡胶板。所述硬橡胶板的厚度为4～8cm。

由以上公开的技术方案可知，本实用新型具有的优点：(1)该试验平台不但可以模拟荷载对路面的破坏作用，而且可以模拟水和温度环境因素对路面的破坏，以及荷载与环境因素的耦合，从而大大延伸的评价范围；(2)加载速度快，本实用新型在三个控制单元全部启用的条件下，可实现1000次/小时的加载速率，这是在施加水压力条件下的高速加载；(3)设备的自动化程度高，设定参数后可实现无人控制的自动循环加载；(4)控制单元可灵活组合使用，实现不同的试验评价内容；(5)试验平台使用的橡胶模拟土基，节省了试验结构的修筑工作量；(6)相对于其他加速加载设备，本实用新型的设备和运行成本都相对较低，具有广阔的应用前景。

本实用新型可以对影响路面性能的三大影响因素——荷载、水、温度进行试验模拟，可对不同的荷载吨位、不同车速下产生的动水压、以及不同季节的路面温度进行综合模拟试验，跟踪加载过程中路面结构的性能衰变，实现了对路面结构的快速综合验证。这些功能都是以往小型试验平台所不具备的，极大的拓展了试验评价范围，提高了试验评价的可靠性，缩短了试验验证时间，而且试验设备和运行费用低廉，具有广泛的应用前景。因此具有重要的理论和实际意义。

附图说明

图1为本实用新型小型平台结构示意图；

图2为本实用新型试验平台立体结构示意图；

图3为本实用新型水压同步底盘外型结构示意图；