一种组合结构剪扭拉压复合试验装置的制作方法

本技术涉及一种集成了剪切、扭转、拉伸、压缩的复合试验装置，属于路面结构性能测试装置。

背景技术：

1、沥青混凝土因其表面平整无接缝、柔性好、噪声小，能较好满足行车要求，被广泛应用于城市道路中。水泥混凝土具有刚度大、耐久、抗压抗折等特性，但其行车舒适性较差、噪声大，养护和维修复杂。为了充分利用沥青混凝土和水泥混凝土的特点，水泥混凝土和沥青混凝土复合式路面结构被高性能路面所采用，如隧道路面等。但工程实践标明，复合式结构破坏大多数与界面层的失效或强度不足有关。因为沥青上面层与水泥混凝土板之间存在一个抗剪能力和黏结性薄弱的界面。由于沥青与水泥材料特性的不同，薄弱界面所能承受的复合力作用是有限的，在车辆垂直荷载和水平荷载的作用下，容易产生界面破坏。

2、但是目前测试界面破坏的试验设备并未集成剪切、拉伸、扭转、压缩的试验，往往一个需要进行多个试验，才能得到力学数据。这些分开进行的测试不仅费时费力，还不能很好还原界面受力的真实状况。在真实路面界面受力状况中，存在剪扭拉压等多种力复合作用。因此，有必要设计一个复合受力的试验装置，对于反应真实路面界面受力状况十分有必要。

技术实现思路

1、鉴于此，本实用新型的目的是提供一种组合结构剪扭拉压复合试验装置，可以克服现有技术的不足。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种组合结构剪扭拉压复合试验装置，包括试验台，在试验台上固连有试件下模，其上方设有与之位置相对的活动式试件上模，并且在试件上模上设有能提供剪切、拉伸、扭转和压缩受力的集成式压杆组件。

4、前述集成式压杆组件包括分别抵接在试件上模顶面、底面和前后两侧面的上压杆、下压杆和侧压杆；所述上压杆、下压杆、侧压杆均穿装在试验台上，并且其一端分别与试件上模垂直抵接，另一端与试验台的传动装置相连。

5、在前述试件上模顶面、底面和前后两侧分别设有限位凹槽，所述上压杆、下压杆和侧压杆卡接在限位凹槽内。

6、前述上压杆为至少一件布置在试件上模顶面中心。

7、前述下压杆为至少两件对称布置在试件上模底面两侧。

8、前述侧压杆为至少四件且对称均布在试件上模前后两侧。

9、在前述上压杆、下压杆和侧压杆顶端均设有压力传感器。

10、前述试件下模通过螺栓固连在试验台台面上，其顶面中部设有用于放置试件的下凹槽；所述试件上模设置在试件下模上方，在试件上模底面中部设有与下凹槽位置相对的上凹槽，在下凹槽内底面、上凹槽内顶面均涂覆有粘结剂。

11、在前述下凹槽内底面、上凹槽内顶面均设有波浪型结构，所述粘结剂涂覆在波浪型结构上。

12、前述粘结剂为环氧树脂。

13、与现有技术比较，本实用新型公开的一种组合结构剪扭拉压复合试验装置，包括试验台，在试验台上固连有试件下模，其上方设有与之位置相对的活动式试件上模，并且在试件上模上设有能提供剪切、拉伸、扭转和压缩受力的集成式压杆组件。试验时，将试件固定在试件上模和试件下模之间，通过集成式压杆组件，可一次性完成试件的剪切、拉伸、扭转、压缩的试验，相较于现有的分开测试，其可以很好还原界面受力的真实状况，测试精度高，并且省时省力，大大提高了测试效率。

14、本实用新型的有益效果具体包括：

15、（1）复合模拟：本装置通过上压杆、下压杆、侧压杆不同的传力情况，可以复合模拟组合结构在行车荷载作用下复杂的受力情况，试验的结果更加接近真实的受力情况，使得试验的结果更加具有科学性；

16、（2）受力解耦：本装置剪扭拉压通过不同的杆进行传递，将复杂的受力进行了解耦，可以有效通过压力转化为复合受力情况，不需要复杂的传感器装置，如扭矩传感器等，简单的压力传感器可实现复杂的受力感知；大大节省试验成本；

17、（3）省时省力：针对不同的力学情况模拟，普通的试验装置是分开的，也就意味着试验人员需要制备相同的试件进行不同受力情况的模拟，试件制备与试验均比本装置要费时费力。

18、本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种组合结构剪扭拉压复合试验装置，其特征在于：包括试验台（9），在试验台（9）上固连有试件下模（4），其上方设有与之位置相对的活动式试件上模（3），并且在试件上模（3）上设有能提供剪切、拉伸、扭转和压缩受力的集成式压杆组件；

2.根据权利要求1所述的组合结构剪扭拉压复合试验装置，其特征在于：在试件上模（3）顶面、底面和前后两侧分别设有限位凹槽，所述上压杆（2）、下压杆（8）和侧压杆（10）卡接在限位凹槽内。

3.根据权利要求2所述的组合结构剪扭拉压复合试验装置，其特征在于：所述上压杆（2）为至少一件布置在试件上模（3）顶面中心。

4.根据权利要求2所述的组合结构剪扭拉压复合试验装置，其特征在于：所述下压杆（8）为至少两件对称布置在试件上模（3）底面两侧。

5.根据权利要求2所述的组合结构剪扭拉压复合试验装置，其特征在于：所述侧压杆（10）为至少四件且对称均布在试件上模（3）前后两侧。

6.根据权利要求2-5任一所述的组合结构剪扭拉压复合试验装置，其特征在于：在上压杆（2）、下压杆（8）和侧压杆（10）顶端均设有压力传感器（1）。

7.根据权利要求1所述的组合结构剪扭拉压复合试验装置，其特征在于：所述试件下模（4）通过螺栓固连在试验台（9）台面上，其顶面中部设有用于放置试件的下凹槽；所述试件上模（3）设置在试件下模（4）上方，在试件上模（3）底面中部设有与下凹槽位置相对的上凹槽，在下凹槽内底面、上凹槽内顶面均涂覆有粘结剂。

8.根据权利要求7所述的组合结构剪扭拉压复合试验装置，其特征在于：在所述下凹槽内底面、上凹槽内顶面均设有波浪型结构（11），所述粘结剂涂覆在波浪型结构（11）上。

9.根据权利要求8所述的组合结构剪扭拉压复合试验装置，其特征在于：所述粘结剂为环氧树脂。

技术总结
本技术公开了一种组合结构剪扭拉压复合试验装置，包括试验台，在试验台上固连有试件下模，其上方设有与之位置相对的活动式试件上模，并且在试件上模上设有能提供剪切、拉伸、扭转和压缩受力的集成式压杆组件。试验时，将试件固定在试件上模和试件下模之间，通过集成式压杆组件，可一次性完成试件的剪切、拉伸、扭转、压缩的试验，相较于现有的分开测试，其可以很好还原界面受力的真实状况，测试精度高，并且省时省力，大大提高了测试效率。

技术研发人员：朱明昊
受保护的技术使用者：朱明昊
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/1/15