公路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种公路交通荷载路基路面动力损伤模拟实验模型，由至少一个交通荷载动力加载系统、路基路面结构和数据采集系统三部分组成。开通液压油源系统，MTS伺服加载系统对加载函数的控制方式，微机控制采集系统控制模拟交通荷载的振动波形，驱动作动器对加载轴和加载轮对加载，加载轮对通过路面结构传递动荷载到路基部位，路面测试元件和路基测试元件的测点数据通过数据传输电缆集中被微机控制采集存储。本发明结构合理，操作方便，可模拟不同速度、不同轴重下公路交通荷载作用于路基与路面长期性能交通动力荷载模拟试验需要。
【专利说明】公路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种动力损伤模拟实验装置，特别是涉及一种公路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的飞速发展，交通运输呈现出“大流量、重载和渠化交通”的特点。带来的负面效应是:载货汽车的超载日益严重，实际累计标准轴载的剧增，直接导致路基的损伤和路面的早期破坏。重载交通荷载作用下路基与路面长期性能日益受到关注。路基与路面耦合损伤是交通工程中的难题，尤其是重载交通荷载作用下路基的疲劳损伤问题，对路基结构长期稳定及诱导路面结构破损起关键影响。随着超载频率和超载吨位的增加，重载交通问题凸显，由此带来的轴重设计标准与实际的交通状况脱节、路基设计指标和路基检测验收指标很少考虑动荷载作用下的疲劳损伤问题。在路基与路面长期性能评价中，汽车荷载作用下路基与路面疲劳损伤研究至关重要。但目前，重载交通荷载对路基的疲劳损伤研究缺乏，有必要对此专门研究，尤其是重载交通动荷载作用下路基与路面疲劳损伤耦合的研究意义重大。人们已经意识到公路工程路面结构过早破损问题的日益突显，重载交通荷载下路基疲劳损伤对路面结构破坏作用值得深入研究。但由重载交通荷载路基路面动力损伤模拟实验条件的限制，重载交通动荷载作用下路基与路面疲劳损伤的研究缺乏。已有的小比例尺模型实验，受到材料相似度、边界条件和动力加载模型的影响，实验结构与实际行车工况有较大的差别。针对公路重载交通荷载特点，开展大比例尺模拟重载交通荷载路基路面动力损伤的室内模型实验非常必要。模型实验中需要真实模拟重载交通荷载路基与路面相互作用实际工况，完成不同车度、轴重、不同振动周次的实验，深入研究路基与路面相互作用的疲劳损伤。在模型实验的基础上，获得不同速度、不同振动时间路基整体变形参数、路基体内不同点应力、应变和加速度变化规律，以此综合研究路基的疲劳损伤耦合损伤规律。以前已有的路基模型主要采用了小比例模型试验，受边界条件影响大，材料相似度不高，不能反映某段路基的动力响应特性。基于以上现实需要和目前存在的问题，发明一种公路重载交通荷载路基路面动力损伤模拟实验模型，为满足研究重载交通荷载作用下路基与路面长期性能需求。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种能很好地模拟公路车辆在行驶的过程中作用于路面、路基体系上的动力荷载，能提供不同轴重、不同行车速度下的动力荷载，能够满足交通荷载作用下路基与路面长期性能交通动力荷载模拟试验需要的公路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供的公路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置，由至少一个交通荷载动力加载系统、路基-路面结构和数据采集系统三部分组成，单个所述的交通荷载动力加载系统的结构是:反力架立柱固定设在反力架基础上，反力架横梁固定安装在所述的反力架立柱上，所述的反力架斜撑杆两端分别与所述的反力架横梁和反力架立柱固定对接，作动器的上部与所述的反力架横梁固定连接，所述的作动器的下部与加载轴固定连接，所述的加载轴与所加载轮对固定连接，液压油源系统与所述的作动器连接；所述的路基路面结构包括地基、设在所述的地基上的路堤本体、设在所述的路堤本体上的路面结构以及室内地面；所述的数据采集系统由路面测试元件、路基测试元件、微机控制采集系统组成，路面测试元件和路基测试元件通过数据传输电缆与微机控制采集系统通信连接，所述的路面测试元件设在所述的路面结构内，所述的路基测试元件设在所述的路堤本体内，所述的加载轮对放置于所述的路面结构上。采用上述技术方案的路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置，加载轮对放置于路基上的路面结构上，开通液压油源系统，微机控制采集系统控制模拟交通荷载的振动波形，驱动作动器对加载轴和加载轮对加载，路面测试元件和路基测试元件测试到的测点数据通过数据传输电缆集中被微机控制采集系统采集存储。如此模拟公路货车单轴加载，如果需要模拟多轴加载，则重复设置多套如上设备。此外，本发明的反力架立柱、反力架横梁、反力架基础、反力架斜撑杆所形成的反力架刚度大，可最大限度减小对作动器的影响，满足路基与路面长期性能交通动力疲劳试验满定性和加载频率的需要。
[0005]根据本发明，所述的加载轮对外包有轮胎橡胶。
[0006]根据本发明，所述的反力架立柱采用立柱地脚螺栓连接在所述的反力架基础上，所述的反力架横梁采用立柱六角螺栓连接在所述的反力架立柱上，所述的反力架斜撑杆两端分别与所述的反力架横梁和反力架立柱采用钢板对接焊接，所述的作动器上部与所述的反力架横梁采用螺栓连接，所述的作动器下部与所述的加载轴采用螺栓连接，所述的加载轴与所述的加载轮对采用螺栓连接。
[0007]根据本发明，所述的路基测试元件包括静土压力盒、垂向动土压力盒、水平向动土压力盒、加速度计、沉降板和单点沉降计。
[0008]根据本发明，交通荷载动力加载系统包括反力加载架、MTS油压控制的富力通达作动器、加载轴和加载轮对组，可以模拟任意汽车荷载谱的随机振动波形。本发明的驱动作动器、加载轴和加载轮对形成的稳定加载系统，MTS油压控制的富力通达作动器可以模拟任意汽车车轴荷载谱的随机振动波形，稳定的MTS油压控制系统可以实现高速公路浙青路面设计年限(15年)内单个车道上累计当量轴次N (即，一个加载周期)加载需求。
[0009]根据本发明，数据采集系统包括埋设于路基本体内的变形传感器、应力传感器、应变传感器、加速度传感器和德国集成测控公司(德国IMC公司)的无线采集传输系统。
[0010]根据本发明，路基路面结构中，路基类型考虑低填方路堤、一般路堤和闻填方路堤，路面结构考虑水泥混凝土路面、浙青混凝土路面结构和复合路面结构。其中，低填方路堤为填方闻度小于或等于3米的路堤，闻填方路堤为填土闻度大于18米(土质)或20米(石质)的路堤。该装置结构合理、操作方便，主要用于交通荷载作用下路基与路面长期性能试验研究。
[0011]根据本发明，模型为比例尺为1:1的路基路面模型，模型的路基路面结构的尺寸与实际工程一致，路基填料为实际使用填料，路面结构材料为实际使用材料，材料的相似度为100%，能够最大限度模拟交通荷载下公路路基-路面的实际疲劳损伤工况。本发明还在于加载轴的与货车轮对距离一致两侧均匀分担轴重，可使交通荷载均匀分担与两侧轮对；加载轮对由铸铁轮弧外包轮胎橡皮形成的路面接触参数与《公路浙青路面设计规范JTCD5010-2006》中，车轮(BZZ-100，即标准轴载是100KN)与路面接触参数一致，该参数为轮胎穿压面当量圆直径d=21.3cm，如此可最大限度实现交通荷载的模拟。
[0012]本发明还在于交通荷载动力加载系统的单车轴模拟独立性,驱动作动器、加载轴和加载轮对形成的交通荷载加载系统可良好模拟交通货车任意单轴重、任意车速和任意随机波形的加载(如加速、减速、跳车等)。
[0013]本发明还在于交通荷载动力加载系统的反力架(包括反力架立柱、反力架基础、反力架横梁、反力架斜撑杆)的可移动性和间距可调性，配合I?3套驱动作动器、加载轴和加载轮组成的加载结构，可以模型现行公路任意重轴数(I轴?3轴)车型的实验加载。
[0014]本发明还在于试验过程中通过调节反力架的间距，可调整作用于路面的动力荷载间距；试验过程中通过调节反力横梁的高度，可适应不同的路面结构或作动器；采用多个作动器联动，可实现车辆运行过程中不同车轴的动力荷载。
[0015]本发明还在于由路面结构、路堤本体、地基、室内地面组成的路基路面结构的灵活可变性，可以模拟公路实际的工程环境，调整路面结构参数(可模拟浙青混凝土路面结构、复合路面结构和水泥混凝土路面结构等)，调整路基填料参数(可模拟地材、细颗粒土、粗颗粒土、特殊土等)，调整路堤闻度(低路堤、闻填方路堤)，调整地基参数(可I旲拟地下水影响、各种地基处理效果)。
[0016]本发明还在于数据采集系统组成的灵活性、稳定性和自动化，调整路面测试元件(可测试路面各层的应力、应变值和路面结构环境影响)，调整路基测试元件(可测试路基不同部位的动态应力、动态应、静态应力、静态应变和路基的整体变形值)；采用微机控制的数据自动采集，可实现实验过程各个测点数据自动存储和采集。
[0017]本发明还在于模型槽足够空间，可用于模拟路基不同高度及不同时间下浸水病害后的长期性能变化实验研究。
[0018]本发明还在于模型槽人工挖孔桩组建槽壁的大刚度，可用于模拟膨胀土路基浸水膨胀后应力测试及其长期性能变化实验研究。
[0019]根据本发明，在路基模型内埋设分层沉降板，可用于交通荷载作用下路基的蠕变变形和长期性能变化实验研究。
[0020]根据本发明，所述的反力架立柱、反力架斜撑杆均采用焊接钢结构箱梁，反力架横梁采用变截面焊接钢结构箱梁，刚性分配梁采用焊接钢结构箱梁。这样，可极大的增强反力架的刚度，结构更加稳定，可以承当更加巨大的荷载作用，模拟的效果更好。
[0021]根据本发明，一个反力架固定一个作动器，沿路面结构布置多个作动器，作动器联动模拟汽车动力荷载。这样，可以真实的模拟交通车辆的动力活荷载工况。
[0022]根据本发明，反力架横梁中间加厚。这样，因为反力架横梁在实验模拟过程中上部受拉下部受压，在反力架横梁中部加厚能够有效提高抗拉和抗压强度，反力架横梁上部加厚提闻抗拉强度。
[0023]根据本发明，加载轮对外包轮胎橡胶，这样使得加载轮对与路面结构接触为非刚性接触，既增加了加载系统的稳定性、减小了实验磨损和噪音，又与实际汽车轮胎与路面接触高度模拟。
[0024]根据本发明，微机控制采集系统控制各作动器输出荷载和时间差，模拟汽车运行，可通过位移或力控制作动器加载，由此解决涉及到移动的汽车轴重、运行速度、路基刚度及其均匀性等复杂的量化运行的汽车作用于路面结构的复杂问题。
[0025]根据本发明，采用的MTS公司的伺服加载系统(简称MTS伺服加载系统)对加载函数的要求，因此对车轮点反力时程曲线中进行高阶傅立叶(Fourier)变换，将路面车轮压力通过路面结构传递给路基，由此模拟交通荷载对路基的动力作用，调制模拟交通荷载的模型实验加载时程曲线。
[0026]本实验模型使用方法是:反力架立柱采用立柱地脚螺栓连接在反力架基础上，反力架横梁采用立柱六角螺栓连接在反力架立柱上，反力架斜撑杆两端分别与反力架横梁和反力架立柱采用钢板对接焊接，作动器上部与反力架横梁采用螺栓连接，作动器下部与加载轴采用螺栓连接，加载轴与加载轮对螺栓连接，加载轮放置于路基上的路面结构上，开通液压油源系统，MTS伺服加载系统对加载函数的控制方式，微机控制采集系统控制模拟交通荷载的振动波形，微机控制采集系统驱动作动器对加载轴和加载轮对加载，路面测试元件和路基测试元件(静土压力盒、垂向动土压力盒、水平向动土压力盒、加速度计、沉降板和单点沉降计)、数据传输电缆、微机控制采集系统通过数据传输电缆集中被微机控制采集系统采集存储。实验完成后，由微机控制采集系统提升作动器，使作动器离开加载轴与加载轮对，由微机控制采集系统联通路面测试元件和路基测试元件，采集实验卸载后的路基应力及应变数值，断开微机控制采集系统的电源，关闭液压油源系统，拆除加载轴与加载轮对，实验全部过程结束。
[0027]较现有技术，本发明具有以下效果和优点:
[0028]1.交通荷载路基路面动力损伤模拟实验模型，可以模拟不同因素，例如车型、运行速度、路基路面结构类型及状态、环境因素等对路基动力响应及累计变形的影响，并克服了目前小比例模型试验的尺寸影响。
[0029]2.模型为比例尺为1:1的路基路面模型，模型的路基路面结构尺寸与实际工程一致，路基填料为实际使用填料，路面结构材料为实际使用材料，材料的相似度为100%，能够最大限度模拟交通荷载下公路路基-路面的实际疲劳损伤工况。
[0030]3.交通荷载动力加载系统由反力加载架、MTS油压控制的富力通达作动器、加载轴和加载轮对组构成，可以模拟任意汽车荷载谱的随机振动波形。
[0031]4.路基路面结构中，路基类型考虑各种高度填方路堤，路面结构考虑浙青混凝土路面结构、复合路面结构和水泥混凝土路面结构。该装置结构合理、操作方便，主要用于交通荷载作用下路基与路面长期性能试验研究。
[0032]5.可通过调节两个反力架之间的间距来调整作用于路面结构的动力荷载间距，可考虑相邻车厢相邻车轴之间的动荷载叠加效应；交通荷载路基路面动力损伤模拟实验模型的交通荷载动力加载系统，该装置采用多作动器联动实现了重车动荷载的模拟。该装置不仅能提现行货车不同轴重，不同运行速度下的动力荷载，而且考虑了相邻车轴及轮对之间的动荷载的置加效应。
[0033]6.交通荷载路基路面动力损伤模拟实验模型的交通荷载动力加载系统，该系统包括路基路面实尺模型、反力及动力加载系统以及路基动力响应数据测试及采集系统，模型试验具有可靠加载系统，作动器输入时程曲线函数良好控制。
[0034]7.在实验模型的路基填筑过程中，对路基各填筑层的压实系数、地基系数、变形模量以及动态变形模量进行了测试，模型实验路基与实际工程要求一致。
[0035]8.在实验中可通过调节反力横梁的高度，可适应不同的公路路面结构形式或不同型号的作动器。
[0036]9.一种公路交通荷载路基路面动力损伤模拟实验模型能够完成不同车度、轴重、不同振动周次的实验，模拟交通荷载路基与路面相互作用实际工况，获得路基与路面耦合的疲劳损伤量化值。
[0037]10.公路交通荷载路基路面动力损伤模拟实验模型结构合理、操作方便，实验启动时间短，一次建成多次重复使用。
[0038]综上所述，本发明是一种能很好地模拟公路车辆在行驶的过程中作用于路面、路基体系上的动力荷载，能提供不同轴重、不同行车速度下动力荷载，能够满足交通荷载作用下路基与路面长期性能交通动力荷载模拟试验需要的公路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1是本发明的公路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置的一个实施例的结构不意图；
[0040]图2是图1中示出的实施例的第一横断面的示意图；
[0041]图3是图1中示出的实施例的第二横断面的示意图；
[0042]图4是图1中示出的实施例的第三横断面的示意图；
[0043]图5是图1中示出的实施例沿道路第一纵向断面的示意图；
[0044]图6是图1中示出的实施例沿道路第二纵向断面的示意图；
[0045]图7是图1中示出的实施例的测试系统断面示意图；
[0046]图中:11_反力架立柱、12-反力架横梁、13-反力架基础、14-反力架斜撑杆、15-液压油源系统、16-作动器、17-加载轴、18-加载轮对、21-路面结构、22-路堤本体、23-地基、24-室内地面、31-路面测试元件、32-路基测试元件、33-数据传输电缆、34-微机控制采集系统、A-静土压力盒、B-垂向动土压力盒、C-水平向动土压力盒、D-加速度计、E-沉降板、F-单点沉降计。
【具体实施方式】
[0047]下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明。
[0048]参照图1，本发明的一种公路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置的一个实施例，包括交通荷载动力加载系统、路基路面结构和数据采集系统，交通荷载动力加载系统包括反力架立柱11、反力架横梁12、反力架基础13、反力架斜撑杆14、液压油源系统15、作动器16、加载轴17、加载轮对18，加载轮对18外包有轮胎橡胶。路基路面结构包括地基23、设在地基23上的路堤本体22、设在路堤本体22上的路面结构21以及室内地面24 ;数据采集系统包括路面测试元件31、路基测试元件32、数据传输电缆33、微机控制采集系统34，其中路面测试元件和路基测试元件均包括静土压力盒A、垂向动土压力盒B、水平向动土压力盒C、加速度计D、沉降板E、单点沉降计F。反力架立柱11采用地脚螺栓连接在反力架基础13上，反力架横梁12采用立柱六角螺栓连接在反力架立柱11上，反力架斜撑14两端分别与反力架横梁12和反力架立柱11采用钢板对接焊接，作动器16上部与反力架横梁12采用螺栓连接，作动器16下部与加载轴17采用螺栓连接，加载轴17与加载轮对18螺栓连接，加载轮对18放置于路基22上的路面结构21上，开通液压油源系统15，开启MTS伺服加载系统对加载函数的控制方式，微机控制采集系统34控制模拟交通荷载的振动波形，驱动作动器16对加载轴17和加载轮对18加载，加载轮对18通过路面结构21传递动荷载到路基22部位，路面测试元件31和路基测试元件32各自的静土压力盒A、垂向动土压力盒B、水平向动土压力盒C、加速度计D、沉降板E、单点沉降计F的测点数据通过数据传输电缆33集中被微机控制米集系统34米集存储。实验完成后，由微机控制米集系统34提升作动器16，使作动器16离开加载轴17与加载轮对18，由微机控制采集系统34联通路面测试元件31 (静土压力盒A、垂向动土压力盒B、水平向动土压力盒C、加速度计D、沉降板E、单点沉降计F)和路基测试元件32 (静土压力盒A、垂向动土压力盒B、水平向动土压力盒C、加速度计
D、沉降板E、单点沉降计F)，采集实验卸载后的路基应力及应变数值，断开微机控制采集系统34电源，关闭液压油源系统15，拆除加载轴17与加载轮对18，实验全部过程结束。
[0049]如图1所示，反力架立柱11采用地脚螺栓连接固定在反力架基础上13，提供足够反力，反力架横梁12、反力架立柱11与反力架斜撑14组成足够刚度的加载架，加载架可以小变形地提供反力给作动器16，作动器16在液压油源系统15驱动下，提供模拟车轴的力传递给加载轴17与加载轮对18，加载轮对18通过路面结构21，传递动荷载到路基22部位，以此完成加载过程。路面测试元件31和路基测试元件32的测点数据通过数据传输电缆33集中并被微机控制米集系统34米集存储，实验完成后，由微机控制米集系统34提升作动器16，使作动器16离开加载轴17与加载轮对18，由微机控制采集系统34、路面测试元件31和路基测试元件32，采集实验卸载后的路基应力及应变数值。
[0050]如图2所示,反力架立柱11固定在反力架基础上13,提供足够反力，反力架横梁12、反力架立柱11与反力架斜撑14组成足够刚度的加载架，加载架可以小变形地提供反力给作动器16，作动器16在液压油源系统15驱动下，提供模拟车轴的力传递给加载轴17与加载轮对18，加载轮对18通过路面结构21加载。
[0051]如图3所示，加载轮对18通过路面结构21，路面结构21将荷载扩散至路基本体22，同时传递动荷载到路基22部位，应力同时扩散至地基23和模型槽壁24。
[0052]如图4所示，由静土压力盒A、垂向动土压力盒B、水平向动土压力盒、加速度计D、沉降板E、单点沉降计F组成的路面测试元件31和由静土压力盒A、垂向动土压力盒B、水平向动土压力盒C、加速度计D、沉降板E、单点沉降计F组成的路基测试元件32，通过数据传输电缆33集中测点数据，并且该测点数据被微机控制34采集存储。
[0053]如图5和图6所示，由反力架(包括反力架立柱11、反力架横梁12、反力架基础13、反力架斜撑杆14)、作动器16、加载轴17、加载轮对18、路基22和路面结构21组成一个车轴加载系统，并列多个(至少两个)车轴加载系统可以实现模型公路车辆多轴加载工况。
[0054]如图7所示，静土压力盒A、垂向动土压力盒B、水平向动土压力盒C、加速度计D、沉降板E、单点沉降计F组成的测试系统可以策动交通荷载下路面结构、路基的动应力、动应变、动态变形和永久变形。可理解，图中上述A-F各自所对应的距离最近的黑色标示，为示意此处有与A-F相应的元件。
[0055]可选地，作动器16由MTS伺服加载系统来控制，不加载时作动头可伸缩5cm，加载时作动头可上下移动2mm，可以输出最大荷载为250kN、最大频率为40Hz、不同波形的荷载，可以很好模拟公路交通荷载。
[0056]如图1所示，反力架立柱11、反力架斜撑杆14均采用焊接钢结构箱梁，反力架横梁12采用变截面焊接钢结构箱梁，刚性分配梁采用焊接钢结构箱梁。
[0057]如图1所示，反力架立柱11沿竖向每隔0.2m、横向每隔0.4m竖向布置两排螺栓孔。
[0058]可选地，对于单轴车、双轴车和三轴车分别采用I个作动器16、2个作动器16和3个作动器16的加载方案进行模拟加载，如图5所示。
[0059]可选地，加载过程采用计算机控制，液压传输动力，设立了油路冷却系统，包括冷却塔和相应输液管道，用于控制加载过程中油源温度和持续性。
[0060]可选地，采用作动器联动加载模拟交通荷载对路基路面的振动荷载，通过测试元件对路基动静应力、动位移、加速度以及累计沉降变形进行测试，根据测试结果分析路基的动力响应特性及其累积变形发展规律。
[0061]可选地，安装前对元器件进行了标定。在元器件埋设时应保证其垂直度和平整度，对导线引出口采用防水胶进行防水处理。用导管将元器件的测试导线保护好，引出模型槽外
[0062]可选地，动土压力盒和加速度计采用德国MC公司的测试系统测试(德国MC公司的测试盒可串联)，全部由微机自动数据采集系统进行数据采集。
[0063]可选地，一根加载轴与加载轮对的两个接触点与路面结构压力接触，接触参数与《公路浙青路面设计规范JTG D5010-2006))中，车轮(BZZ-100)与路面接触参数一致，该参数为轮胎穿压面当量圆直径d=21.3cm，如此可最大限度实现交通荷载的模拟。
[0064]在本实施例实施时，将反力架吊装至正确位置，安装作动器16和分配梁，保证分配梁放置在短钢轨中间、作动器16作用在分配梁中间，连接液压油源系统、MTS伺服加载系统及作动器16等硬件设备；检查在全部硬件设备联通后，应检查下列项目:作动器是否牢固，分配梁位置是否安装到位，反力架结构螺丝和底座螺丝有无松动现象，输油管是否摆放在正确位置、有无保护措施；在正式加载前应对作动器进行调试，在全部硬件设备检查完毕后，向指定作动器输入指定波形，调整MTS控制系统软件参数，使之符合加载要求；在作动器调试完毕后就可以实施加载，向MTS控制系统输入加载波形,对模型进行加载。在加载过程中，应按时检查，检查的项目有:MTS控制系统软件显示是否正常，油源控制台运行是否正常，数据采集各通道连线是否完好，数据采集设备是否正常工作，数据采集电脑工作是否正常，沉降观测点标志是否完好，3个作动器运行是否正常，加载轮对橡胶路面接触点有无移动现象，加载轴有无移动现象，油源房声响有无异常，输油管线是否完好无损，反力架结构螺丝有无松动现象，反力架底座螺丝有无松动现象，路基沉降是否正常，路面结构有无沉陷破损现象，路基边坡有无开裂等破坏现象，挡土墙有无开裂等破坏现象。
【权利要求】
1.一种公路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置，由至少一个交通荷载动力加载系统、路基路面结构和数据采集系统三部分组成，其特征在于:单个所述的交通荷载动力加载系统的结构是:反力架立柱(11)固定设在反力架基础(13)上，反力架横梁(12)固定安装在所述的反力架立柱(11)上，反力架斜撑杆(14)两端分别与所述的反力架横梁(12)和反力架立柱(11)固定对接，作动器(16)的上部与所述的反力架横梁(12)固定连接，所述的作动器(16)的下部与加载轴(17)固定连接，所述的加载轴(17)与加载轮对(18)固定连接，液压油源系统(15)与所述的作动器(16)连接； 所述的路基路面结构由地基(23)、设在所述的地基(23)上的路堤本体(22)、设在所述的路堤本体(22)上的路面结构(21)以及室内地面(24)组成；所述的数据采集系统由路面测试元件(31)、路基测试元件(32)、微机控制采集系统(34)组成，所述的路面测试元件(31)和所述的路基测试元件(32)通过数据传输电缆(33)与所述的微机控制采集系统(34)通信连接， 其中，所述的路面测试元件(31)设在所述的路面结构(21)内，所述的路基测试元件(32)设在所述的路堤本体(22)内，所述的加载轮对(18)放置于所述的路面结构(21)上。
2.根据权利要求1所述的公路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置，其特征在于: 所述的加载轮对(18)外包有轮胎橡胶。
3.根据权利要求1或2所述的公路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置，其特征在于: 所述的反力架立柱(11)采用立柱地脚螺栓连接在所述的反力架基础(13)上，所述的反力架横梁(12)采用立柱六角螺栓连接在所述的反力架立柱(11)上，所述的反力架斜撑杆(14)两端分别与所述的反力架横梁(12)和反力架立柱(11)采用钢板对接焊接，所述的作动器(16)上部与所述的反力架横梁(12)采用螺栓连接，所述的作动器(16)下部与所述的加载轴(17)采用螺栓连接，所述的加载轴(17)与所述的加载轮对(18)采用螺栓连接。
4.根据权利要求1或2所述的公路交通荷载下路基路面动力损伤模拟实验装置，其特征在于: 所述的路基测试元件(32)包括静土压力盒(A)、垂向动土压力盒(B)、水平向动土压力盒(C)、加速度计(D)、沉降板(E)和单点沉降计(F)。
【文档编号】G01N3/36GK103760045SQ201410017790
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】李志勇, 陈晓斌, 董城, 岳志平, 郑祖恩, 高琼, 吴欣, 张晓军, 刘卓 申请人:湖南省交通科学研究院