[发明专利]钢桥面铺装疲劳开裂试验装置及方法

摘要

一种钢桥面铺装疲劳开裂试验装置，试件安装在试验装置上，其特征在于：试验装置包括用于施加荷载的试验平台，以及用于模拟试件受力的试验模型，试验模型包括一个支撑底座，支撑底座具有至少两个立柱，立柱上安装加载板，通过夹具将加载板与试件固定在一起。上述钢桥面铺装疲劳开裂试验装置的试验方法，包括如下步骤：根据试验平台尺寸及荷载加载上限确定试件尺寸，将制作好的试件通过夹具与加载板安装在一起，利用试验平台对试验模型施加荷载，对试验过程中的试件的状态通过位移观测、应变片观测以及DIC数字图像处理对铺装层的技术状态，预测并评价铺装层的开裂疲劳寿命。

主权项

1.一种钢桥面铺装疲劳开裂试验方法，包括试验装置和试件；试件安装在试验装置上；其特征在于：试验装置包括用于施加荷载的试验平台，以及用于模拟试件受力的试验模型，试验模型包括一个支撑底座，支撑底座具有至少两个立柱，立柱上安装加载板，通过夹具将加载板与试件固定在一起；所述试件为复合梁结构，下层为铺装层，上层为带加劲肋的钢板；每个立柱上均安装一块加载板，试件安装在至少两个加载板上，钢板的加劲肋位于试件中间，正下方位于两相邻加载板中间；加载板上层为橡胶层，下层为刚性金属层；加载板下层具有槽状的夹具安装位，夹具整体呈匚形，试件下层紧贴加载板上层，通过夹具锚固安装；立柱上表面中间具有定位孔，加载板底部中心具有与定位孔相适配的定位凸起；支撑底座上立柱两侧设有加强筋；包括如下步骤：首先，根据试验平台尺寸及荷载加载上限确定试件尺寸，使试件与试验平台配合，能够模拟该试件的预设受力范围；利用三维有限元软件对试件进行建模，通过有限元分析其铺装层表面产生与实际铺装层相当的应力应变水平时所需的加载力；将制作好的试件通过夹具与加载板安装在一起，加载板安装在支撑底座的立柱上，共同构成试验模型；利用试验平台对试验模型进行保温，使其温度维持在某一水平，通过试验平台为试验模型施加荷载，根据试件的预设受力范围，在最大加载力与最小加载力之间采用半正弦波形式施加荷载，加载在加劲肋上，模拟预设车速下的行车荷载，试验温度与试验荷载根据具体环境温度与车辆荷载的特征进行调整；试件观测：对试验过程中的试件的状态通过位移观测、应变片观测以及DIC数字图像处理对铺装层的技术状态，裂缝的产生与扩展过程进行直接或间接的观测，同时根据铺装层裂缝达到不同状态时的荷载作用次数，预测并评价铺装层的开裂疲劳寿命。