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专利号: 2021116257627
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种水稳碎石基层的损伤连续测试系统,其特征在于,所述损伤连续测试系统包括:

水稳碎石基层试件(1);

有机玻璃环境箱(2),所述水稳碎石基层试件(1)设置于所述有机玻璃环境箱(2)中,夹持装置(3),所述夹持装置(3)用于夹持并支撑所述水稳碎石基层试件(1);

加载装置(4),所述加载装置(4)包括试验台(41)和双轨压力头(42),所述试验台(41)用于承放所述有机玻璃环境箱(2),所述双轨压力头(42)悬置于所述试验台(41)上方,且所述双轨压力头(42)与所述水稳碎石基层试件(1)的承压面(11)抵接以用于给所述水稳碎石基层试件(1)提供载荷;

测量子系统,所述测量子系统用于获取所述水稳碎石基层试件(1)的表面散斑和放射性影像并将所述表面散斑和所述放射性影像传输至数据处理子系统;以及传感子系统,所述传感子系统用于获取所述水稳碎石基层试件在损伤连续测试过程中的测试数据并将所述测试数据传输至所述数据处理子系统;

数据处理子系统,所述数据处理子系统连接所述测量子系统和所述传感子系统,以用于处理并显示所述表面散斑、所述放射性影像和所述测试数据;

控制子系统,所述控制子系统连接所述加载装置、所述测量子系统和所述数据处理子系统;

所述夹持装置(3)包括沿所述水稳碎石基层试件长度方向延伸的限位支撑杆(31)、位于所述限位支撑杆(31)两端的两个夹具(32),以及位于所述限位支撑杆(31)下方的高聚物材料垫板(33),所述限位支撑杆(31)分别与两个所述夹具(32)和所述高聚物材料垫板(33)可拆卸连接;所述夹持装置(3)具有用于测量所述水稳碎石基层试件(1)水化收缩阶段的第一工作状态、用于测量所述水稳碎石基层试件(1)施加疲劳载荷阶段的第二工作状态,以及用于测量所述水稳碎石基层试件(1)施加冲击载荷的第三工作状态;

在所述第一工作状态,所述限位支撑杆(31)支撑所述水稳碎石基层试件(1),所述夹具(32)夹持所述水稳碎石基层试件(1);

在所述第二工作状态,拆卸两个所述夹具(32),所述限位支撑杆(31)支撑所述水稳碎石基层试件(1),所述双轨压力头(42)与所述水稳碎石基层试件(1)抵接,以施加疲劳载荷给所述承压面(11);

在所述第三工作状态,拆卸所述限位支撑杆(31)和两个所述夹具(32),所述水稳碎石基层试件(1)与所述高聚物材料垫板(33)抵接,所述双轨压力头(42)与所述水稳碎石基层试件(1)抵接,以施加冲击载荷给所述承压面(11)。

2.根据权利要求1所述的水稳碎石基层的损伤连续测试系统,其特征在于,所述水稳碎石基层试件(1)通过水稳碎石混合料和智能骨料颗粒(13)混合而成,所述智能骨料颗粒(13)用于获取所述水稳碎石基层试件(1)的内部响应特征。

3.根据权利要求1所述的水稳碎石基层的损伤连续测试系统,其特征在于,所述有机玻璃环境箱(2)至少包括壳体和盖板,所述盖板上开设有供所述双轨压力头(42)贯穿的开口。

4.根据权利要求1所述的水稳碎石基层的损伤连续测试系统,其特征在于,两个所述夹具(32)可相对于所述限位支撑杆(31)滑动。

5.根据权利要求1所述的水稳碎石基层的损伤连续测试系统,其特征在于,所述测量子系统包括多个应变片(51)、第一线性位移传感器(52)和第二线性位移传感器(53),多个所述应变片(51)贴装于所述水稳碎石基层试件(1)上,所述第一线性位移传感器(52)装设于所述水稳碎石基层试件(1)的拉长面(12),所述第二线性位移传感器(53)设置于所述双轨压力头(42)上,并且位于其双轨之间。

6.根据权利要求1‑5中任意一项所述的水稳碎石基层的损伤连续测试系统,其特征在于,所述加载装置(4)包括支撑架(43)、传动组件(44)和控制组件(45),所述支撑架(43)固定于所述试验台(41)上并用于支撑所述双轨压力头(42),以使所述双轨压力头(42)悬置于所述试验台(41)上方,所述传动组件(44)连接所述双轨压力头(42)和所述控制组件(45),所述控制组件(45)控制所述传动组件(44)带动所述双轨压力头(42)沿垂直于所述试验台(41)的台面所在的方向上做往复直线运动。

7.根据权利要求6所述的水稳碎石基层的损伤连续测试系统,其特征在于,所述加载装置(4)还包括环境控制箱(46),所述试验台(41)和所述支撑架(43)位于所述环境控制箱(46)中,所述环境控制箱(46)中的温湿度可调且所述环境控制箱(46)包括环境传感器,所述环境传感器用于获取所述环境控制箱(46)中的温湿度数据。

8.一种基于权利要求1‑7中任意一项所述的水稳碎石基层的损伤连续测试系统的测试方法,其特征在于,所述测试方法包括:S1:制备水稳碎石基层试件(1);

S2:在所述水稳碎石基层试件(1)上划分并标记空间网格,以用于对所述水稳碎石基层试件(1)不同位置损伤差异的研究;

S3:获取所述水稳碎石基层试件(1)的表面散斑;

S4:放置所述水稳碎石基层试件(1)于所述有机玻璃环境箱(2)中;

S5:采用位移限制收缩试验方法,观测并记录所述水稳碎石基层试件(1)在所述有机玻璃环境箱(2)中的水化收缩和温度收缩,以获得所述水稳碎石基层试件(1)第一阶段的试验数据;

S6:调整夹持装置(3)的工作状态,并采用所述双轨压力头(42)对所述承压面(11)施加疲劳载荷,以获得所述水稳碎石基层试件(1)第二阶段的试验数据;

S7:再次调整所述夹持装置(3)的工作状态,并采用所述双轨压力头(42)对所述承压面(11)施加冲击载荷,以获得所述水稳碎石基层试件(1)第三阶段的试验数据;

S8: 判断所述有机玻璃环境箱(2)中的环境参数、所述夹持装置(3)的工作状态以及所述双轨压力头(42)的力学参数是否分别达到预设条件,若是,结束;否则返回步骤S4。