[发明专利]一种土工合成材料加筋土柔性桥台模型试验装置

权利要求书

1.一种土工合成材料加筋土柔性桥台模型试验装置，其特征在于，包括加筋土桥梁缩尺模型系统和车辆加载系统；所述加筋土桥梁缩尺模型系统包括加筋土桥台模型箱（1）、搭设在所述加筋土桥台模型箱（1）上的桥梁支座（12），以及搭设在所述桥梁支座（12）上的混凝土模型梁（19）；所述混凝土模型梁（19）底面固定有第一钢板（13），所述桥梁支座（12）的上表面固定有第二钢板（16），所述第一钢板（13）与第二钢板（16）之间设置有橡胶块（14）；位于加筋土桥台模型箱（1）上部且在桥梁支座（12）的外侧设置有引道加筋土路堤（18）；

所述加筋土桥台模型箱（1）的前部与顶部为敞口，前部的敞口处设置有加筋土桥台面层模拟结构，所述加筋土桥台模型箱（1）内有用于试验的填土（7）和加筋材料（8），所述填土（7）内埋设有压力传感器（10），所述加筋材料（8）与所述的加筋土桥台面层模拟结构相连接，所述加筋材料（8）表面固定有柔性位移计（9）；

所述车辆加载系统包括试验车（20），以及设置在试验车（20）上的控制系统、加载装置、无线传输装置和定位装置；所述试验车（20）的驱动车轮（24）上设置有制动卡钳（25），所述控制系统包括伺服电机（21-1）、控制器和蓄电装置，所述伺服电机（21-1）与车轮（24）连接；所述控制器分别与伺服电机（21-1）、制动卡钳（25）、定位装置相连接；所述加载装置包括配重单元（28）和与配重单元（28）相连接的限位装置，所述配重单元（28）用于对试验车（20）进行重量加载，所述限位装置用于对配重单元（28）在试验车（20）上的位置和高度进行调整；

所述压力传感器（10）与柔性位移计（9）均通过线缆与数据采集仪（30）连接，数据采集仪（30）将数据进行处理分析后通过无线传输装置将数据传输给控制器。

2.根据权利要求1所述的一种土工合成材料加筋土柔性桥台模型试验装置，其特征在于，所述桥梁支座（12）与所述加筋土桥台模型箱（1）中间，以及桥梁支座（12）与引道加筋土路堤（18）布设有保温板（17）。

3.根据权利要求1所述的一种土工合成材料加筋土柔性桥台模型试验装置，其特征在于，所述控制器包括远程数据中心和工控机（21-2），所述蓄电装置包括电源一（21-3）和电源二（21-4），所述电源一（21-3）为伺服电机（21-1）供电；所述电源二（21-4）为工控机（21-2）、制动卡钳（25）和定位装置供电。

4.根据权利要求3所述的一种土工合成材料加筋土柔性桥台模型试验装置，其特征在于，所述无线传输装置包括5G无线通信模块和5G移动通信基站，所述5G无线通信模块将数据采集仪（30）采集的数据传输给远程数据中心，实现工控机（21-2）与远程数据中心的实时数据交换。

5.根据权利要求4所述的一种土工合成材料加筋土柔性桥台模型试验装置，其特征在于，所述定位装置包括高清摄像头（33）、红外线测距仪（34）和路径规划模块，所述高清摄像头（33）用于对试验车（20）周围环境图像信息进行采集，所述红外线测距仪（34）用于记录试验车（20）与混凝土模型梁（19）两侧间的距离，所述路径规划模块用于接收高清摄像头（33）及红外线测距仪（34）采集的信息，用于对试验车（20）行进路线规划，所述路径规划模块与工控机（21-2）通信连接。

6.根据权利要求1所述的一种土工合成材料加筋土柔性桥台模型试验装置，其特征在于，所述限位装置包括可调节长度的限位柱（27）和位于试验车（20）上的限位孔（29）；所述限位柱（27）包括限位柱内芯（27-1）和限位柱外套筒（27-2），限位柱外套筒（27-2）上设置有旋钮（27-4）；所述限位柱（27）穿过限位孔（29），底部通过限位螺母（27-6）固定。

7.根据权利要求6所述的一种土工合成材料加筋土柔性桥台模型试验装置，其特征在于，所述限位柱内芯（27-1）及其限位柱外套筒（27-2）均套有橡胶套筒（27-3）。