[发明专利]半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展模拟装置和模拟方法

权利要求书

1.一种半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展模拟装置，其特征在于：包括环境箱、反射裂缝模拟平台、反射裂缝测试系统和采集控制系统，环境箱底部设有基座；所述反射裂缝测试系统包括水平方向张开型反射裂缝测试模块和垂直方向剪切型反射裂缝测试模块；

反射裂缝模拟平台：包括相互隔开且平行设置的三块平台板，中间为固定在基座上的固定板，右侧为滑动连接在基座上可水平滑动的移动板，左侧为弹性连接在基座上可垂直运动的升降板，固定板右侧设有用于探测移动板位移的第一位移传感器；

水平方向张开型反射裂缝测试模块：设于反射裂缝模拟平台移动板的右侧，包括水平方向动力装置、连接在水平方向动力装置和移动板之间的连接横梁和连接在水平方向动力装置和移动板之间的水平方向荷载传感器；水平方向动力装置带动移动板左右往复运动；

垂直方向剪切型反射裂缝测试模块：包括加载单元、调节单元、动力单元和支撑单元；所述支撑单元固定在基座上并设有水平轴，水平轴设于反射裂缝模拟平台上方；所述加载单元滑动设于水平轴上，包括加载头、给加载头负重的重力荷载装置和探测加载单元位移的第二位移传感器，加载头与重力荷载装置之间设有垂直方向荷载传感器；所述调节单元为设于重力荷载装置下方的可升降调节装置，并与加载单元固定连接；所述动力单元与加载单元固定连接，带动加载单元左右往复运动；

第一位移传感器、水平方向动力装置、水平方向荷载传感器、垂直方向剪切型反射裂缝测试模块的动力单元、垂直方向荷载传感器及第二位移传感器分别与采集控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展模拟装置，其特征在于：所述水平方向动力装置包括液压执行机和为其提供动力的伺服液压油站，液压执行机通过连接横梁和水平方向荷载传感器与反射裂缝模拟平台的移动板连接。

3.根据权利要求1或2所述的半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展模拟装置，其特征在于：所述水平方向荷载传感器为螺纹管载荷传感器。

4.根据权利要求1所述的半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展模拟装置，其特征在于：所述加载单元还包括支架平台，支架平台滑动连接于水平轴上；重力荷载装置通过两根导柱穿过支架平台，导柱另一端固定在垂直方向荷载传感器上方的横杆上，垂直方向荷载传感器的一端和横杆连接，另一端和加载头连接；所述可升降调节装置固定在支架平台上。

5.根据权利要求4所述的半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展模拟装置，其特征在于：所述支架平台下方固定连接三个滑块，三个滑块分别滑动连接在水平轴上，且中间滑块的两侧设有限位弹簧，限位弹簧的另一端固定在水平轴上。

6.根据权利要求1或4或5所述的半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展模拟装置，其特征在于：所述动力单元包括电机和连杆机构，电机通过连杆机构与加载单元固定连接。

7.根据权利要求1或4或5所述的半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展模拟装置，其特征在于：所述重力荷载装置由多个数量可调的重块组成。

8.根据权利要求1或4或5所述的半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展模拟装置，其特征在于：所述垂直方向荷载传感器为S型载荷传感器。

9.根据权利要求1所述的半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展模拟装置，其特征在于：所述固定板、移动板和升降板分别由上板和下板固定形成；固定板通过下板固定在基座上，移动板通过下板滑动连接在基座上并与连接横梁、水平方向荷载传感器连接，升降板通过设于下板下方的弹簧弹性固定在基座上。

10.一种采用权利要求1-9任一所述模拟装置模拟半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展的方法，包括水平方向张开型反射裂缝扩展模拟方法和垂直方向剪切型反射裂缝模拟方法，其特征在于，水平方向张开型反射裂缝扩展模拟方法包括：S1，按照反射裂缝模拟平台的固定板和移动板的尺寸制作待测沥青路面试件；S2，将待测试件固定在反射裂缝模拟平台的固定板和移动板上；S3，设定水平方向加载参数，启动水平方向动力装置至模拟过程结束；垂直方向剪切型反射裂缝模拟方法包括：S1，按照反射裂缝模拟平台的固定板和升降板的尺寸制作待测沥青路面试件；S2，将待测试件固定在反射裂缝模拟平台的固定板和升降板上；S3，设定垂直方向加载参数，启动动力单元至模拟过程结束；模拟水平方向张开型反射裂缝前通过调节单元将加载单元升起，模拟垂直方向剪切型反射裂缝时通过调节单元将加载单元降下。