详情

原文传递水-热-力耦合作用路基动力响应试验装置及方法

专利名称：	水-热-力耦合作用路基动力响应试验装置及方法
摘要：	本发明公开了一种水‑热‑力耦合作用路基动力响应试验装置及方法，该装置包括：路基体、供水系统、加载系统、温控系统及数据采集处理系统，该方法包括：连接数据采集装置；路基体的固结稳定；抽真空保温过程；设置供水条件和底部恒温板的工作温度；路基体冻结过程；路基体融化过程；水‑热‑力耦合作用路基动力响应试验及数据采集及处理。因此，本发明提供的试验装置及方法，利用加载框架和压力室、恒温系统、供水系统及数据处理系统，结合轴向不同频率的动态荷载技术，实现了在路基体轴向施加不同频率的动态荷载及横向加围压的大尺度路基体加载技术，实验结果为建立逼真的水‑热‑力耦合路基动力响应模型提供精准的物理参数，并可优选路基材料。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	魏海斌;李清林;贾江坤;韩雷雷;张仰鹏;王富玉;陈昭
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810507746.X
公开号：	CN108693019A
代理机构：	西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙) 61223
代理人：	俞晓明
分类号：	G01N3/00(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/00
申请人地址：	130012 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种水‑热‑力耦合作用路基动力响应试验装置，其特征在于，包括：路基体(26)、供水系统、加载系统、温控系统及数据采集处理系统；所述加载系统包括加载框架、轴向加载设备及侧向加载设备；所述加载框架包括底座(64)、支柱(52)、第一反力板、第二反力板及多个第一高强螺杆(71‑1)；所述支柱(52)固定在所述底座(64)上，所述第一反力板设置在所述支柱(52)上，所述第一高强螺杆(71‑1)设置在所述第一反力板上，所述第二反力板设置在所述第一高强螺杆(71‑1)顶部；所述轴向加载设备包括用于向所述路基体(26)提供动态载荷的液压动力机(29)及用于监测所述动态载荷的荷载传感器(30)，所述液压动力机(29)设置在所述第二反力板底部，所述荷载传感器(30)设置在所述液压动力机(29)的底部；所述侧向加载设备包括压力室(18)及气体供应站(46)，所述路基体(26)密封在所述压力室(18)内，所述压力室(18)包括底壁、侧壁及顶壁，所述底壁为所述第一反力板，所述侧壁为设置在所述第一反力板上的第一筒体(48‑1)，所述顶壁为设置在所述第一筒体(48‑1)上的第三反力板，所述第三反力板中部设有第一密封活塞套(50‑1)，所述第一密封活塞套(50‑1)中心位置设有与所述第一密封活塞套(50‑1)吻合接触的传力轴(53)，所述荷载传感器(30)的底部与所述传力轴(53)的顶面相接触；所述压力室(18)与所述气体供应站(46)之间通过第二气体传输管(68‑2)接通；所述供水系统包括供水箱(40)、供水管(35)、第一透水石(32‑1)、第二透水石(32‑2)、出水管(37)及玻璃管(39)，所述第一透水石(32‑1)及所述第二透水石(32‑2)设置在所述路基体(26)的底部两侧，所述第一透水石(32‑1)及所述第二透水石(32‑2)上面铺设粉细砂层(33)，所述第一透水石(32‑1)用于向所述路基体(26)供水，所述供水管(35)的两端分别与所述供水箱(40)的出水口及所述第一透水石(32‑1)连通，所述出水管(37)的两端分别与所述第二透水石(32‑2)及所述玻璃管(39)连通；所述温控系统包括供温系统和保温系统，所述供温系统用于对所述路基体(26)施加温度梯度，所述供温系统包括底部恒温板(28)、底部恒温槽(44‑1)、顶部恒温板(27)、顶部恒温槽(44‑2)及恒温箱(42)；所述底部恒温板(28)设置在所述第一透水石(32‑1)及所述第二透水石(32‑2)底部，且通过底部冷却液循环管(36‑1)与所述底部恒温槽(44‑1)连通，所述顶部恒温板(27)设置在所述路基体(26)的顶端，且通过顶部冷却液循环管(36‑2)与所述顶部恒温槽(44‑2)连通；所述供水箱(40)置于恒温箱(42)内，且所述供水箱(40)外缠绕有所述底部冷却液循环管(36‑1)；所述恒温箱(42)上布置有控制面板(43)、第一温度探针(41‑1)及第二温度探针(41‑2)，所述控制面板(43)用于设置恒温箱(42)的工作温度，所述第二温度探针(41‑2)用于监测所述恒温箱(42)的工作温度，所述第一温度探针(41‑1)用于监测所述供水箱(40)内水的温度；所述保温系统包括真空泵(38‑2)、分别置于所述压力室(18)顶部、侧部及底部的第一保温室(14)、第二保温室(15)及第三保温室(16)，所述第一保温室(14)、所述第二保温室(15)及所述第三保温室(16)通过多个连通管(72)连通，所述真空泵(38‑2)通过抽真空管(38‑1)和多个连通管(72)与所述第一保温室(14)、所述第二保温室(15)或所述第三保温室(16)连通；所述数据采集与处理系统包括传感器组、数据采集箱(12)、工作站(11)及处理软件；所述传感器组包括用于监测所述路基体(26)整体位移的外部移计(24‑1)、用于监测所述路基体(26)分层位移的内部位移计(24‑2)、用于监测所述路基体(26)水分含量的水分传感器、用于监测所述路基体(26)加速度的加速度传感器、用于监测所述路基体(26)应力变化的压力盒、用于监测所述压力室及所述第一保温室(14)、所述第二保温室(15)或所述第三保温室(16)压力的压力传感器，所述工作站(11)用于向所述数据采集箱(12)发送采集指令，所述数据采集箱(12)用于根据所述采集指令采集所述传感器组采集的数据，并向所述工作站(11)发送所述数据，所述工作站(11)的处理软件用于分析处理所述数据，所述数据包括所述路基体(26)的整体位移、分层位移、加速度、动态压力和水分含量及压力室(18)、第一保温室(14)、第二保温室(15)，第三保温室(16)内的气体压力。
所属类别：	发明专利