本发明属于冲击实验设备领域，尤其涉及一种适用梯度变温冻融循环试验的落锤冲击试验装置。
背景技术：
1、高寒地区地质条件复杂，广泛分布的冻土层对基础设施建设构成了重大挑战。冬季冻胀和夏季融沉引发的冻土季节性冻融循环会导致铁路、道路等基础设施工程中地基土体的体积变化和强度衰减。结合高烈度地震区的特质，高频地震波在冻土中传播时，由于冻土的特殊物理性质，可能会导致地基土体的振动放大效应，增加地基沉降和土体结构损坏的风险。由于冻土的土质复杂性，工程项目必须充分考虑到冻土长期的热力学变化和地震冲击荷载之间的耦合效应，这对高寒地区的基础设施建设带来了更大的挑战。
2、此外，在真实环境中，冻土会有沿地表向下温度梯度的现象。这种温度梯度是由于地表温度变化传递到地下所引起的。在冬季，地表温度降低，导致上部土层冻结，而随着深度的增加，温度逐渐升高，土层的冻结程度也随之降低。反之，在夏季，地表温度升高，导致上部土层融化，而深层土壤温度变化较小，保持相对稳定的冻结状态。温度梯度现象对冻土的力学行为和含水率迁移有重要影响，是影响工程结构稳定性的关键因素之一。
3、综合来看，在高寒地区建设基础工程，需要全面考虑真实冻土所处环境和地震的双重影响，通过科学的设计和施工技术，确保基础工程设施的长期安全和稳定。因此，研究冻土在梯度变温冻融循环作用下的冲击力学性能具有重要的理论价值跟工程意义。
4、落锤冲击试验装置是研究中低应变率下材料动力学特性较为常用的试验设备。尽管已有研究集中在冻土的冲击动力学特性，但当前已有的落锤冲击试验仅考虑对常规冻融条件下冻土的冲击动力学特性测试，对于梯度变温冻融循环作用下的冻土抗冲击力学特性尚未考虑到。有效模拟高寒地区真实的地质环境并进行相关研究，对实际的工程设计和施工具有重要价值。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种适用梯度变温冻融循环试验的落锤冲击试验装置，用以提供梯度变温环境，以模拟冻土的真实赋存环境。
2、本发明提供的技术方案如下所示：
3、一种落锤冲击试验装置，包括冻融试验箱和冲击落锤，冻融试验箱上设有可启闭开口，所述开口用于冲击落锤通过，所述冻融试验箱内设有放样台，冻融试验箱内设置有多组温控单元，不同温控单元间通过隔温门隔断，试样设置在放样台上且分布在多组温控单元内，冲击落锤与所述试样相对。
4、可选地，隔温门包括相互并合的第一隔温门和第二隔温门，第一隔温门和第二隔温门上均开设有凹槽，两凹槽组合形成用于容纳试样的通孔，所述通孔侧壁与试样相贴合，所述隔温门与冻融箱内壁滑移连接。
5、可选地，还包括控制器，所述控制器与温控单元相连，控制器通过对不同温控单元的温度调控对冻融试验箱内所述试样进行梯度温控。
6、可选地，所述温控单元内布置有制冷模块、制热模块和温度传感器，制冷模块、制热模块和温度传感器均与控制器相连，通过温度传感器传递的温度信号对制冷模块或制热模块进行控制。
7、可选地，所述制冷模块包括布置在温控单元内的压缩机、冷凝管、干燥过滤器、毛细管和蒸发管，压缩机、冷凝管、干燥过滤器、毛细管和蒸发管依次相连，蒸发管的输出端与压缩机的制冷蒸汽入口相连；蒸发管上设置有流量控制阀，控制器与流量控制阀相连并通过温度传感器传递的温度信号对流量控制阀进行控制。
8、可选地，所述制热模块包括电阻丝和加热电源，电阻丝设置在制热单元内侧壁上，电阻丝与加热电源相连，加热电源与控制器相连并通过温度传感器传递的温度信号对加热电源进行控制。
9、可选地，所述冻融试验箱内侧壁上设置有滑移轨，隔温门上设有相适配的滑动槽，隔温门通过滑动槽与滑移轨滑移连接。
10、可选地，还包括外竖梁，外竖梁上滑移连接有电吸式磁铁，所述冲击落锤与所述电吸式磁铁相连，所述电吸式磁铁与电源相连。
11、可选地，还包括外支撑框，所述冻融试验箱滑移连接在外支撑框底壁上。
12、可选地，所述外竖梁上设置有电机和与电机相连的转动螺杆，电吸式磁铁与螺杆螺纹连接，外竖梁上设有横梁，横梁与外支撑框间设有纵轴，外吸式磁铁穿设在纵轴上。
13、与现有技术相比，本申请至少包括如下有益效果：
14、本发明在冻融试验箱内设有多组温控单元，不同的温控单元间通过隔温门隔断，试样分布在多组温控单元内，隔温门形成的通孔与试样相贴合，从而避免相邻温控单元间的热交换，可模拟真实环境对试样进行冻融和梯度温控，这一设计能够有效模拟高寒地区真实的地质环境，为冻土在梯度冻融循环条件下的抗冲击性能研究提供了科学依据，保证了试样在原位梯度变温冻融循环状态下落锤冲击力学试验的有效开展。制冷模块和制热模块的设计实现了梯度温控的精准快速调控，方便了实验的开展。
1.一种适用梯度变温冻融循环试验的落锤冲击试验装置，其特征在于，包括冻融试验箱和冲击落锤，冻融试验箱上设有可启闭开口，所述开口用于冲击落锤通过，所述冻融试验箱内设有放样台，冻融试验箱内设置有多组温控单元，不同温控单元间通过隔温门隔断，试样设置在放样台上且分布在多组温控单元内，冲击落锤与所述试样相对。
2.根据权利要求1所述的落锤冲击试验装置，其特征在于，隔温门包括相互并合的第一隔温门和第二隔温门，第一隔温门和第二隔温门上均开设有凹槽，两凹槽组合形成用于容纳试样的通孔，所述通孔侧壁与试样相贴合，所述隔温门与冻融箱内壁滑移连接。
3.根据权利要求1所述的落锤冲击试验装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与温控单元相连，控制器通过对不同温控单元的温度调控对冻融试验箱内所述试样进行梯度温控。
4.根据权利要求3所述的落锤冲击试验装置，其特征在于，所述温控单元内布置有制冷模块、制热模块和温度传感器，制冷模块、制热模块和温度传感器均与控制器相连，通过温度传感器传递的温度信号对制冷模块或制热模块进行控制。
5.根据权利要求4所述的落锤冲击试验装置，其特征在于，所述制冷模块包括布置在温控单元内的压缩机、冷凝管、干燥过滤器、毛细管和蒸发管，压缩机、冷凝管、干燥过滤器、毛细管和蒸发管依次相连，蒸发管的输出端与压缩机的制冷蒸汽入口相连；蒸发管上设置有流量控制阀，控制器与流量控制阀相连并通过温度传感器传递的温度信号对流量控制阀进行控制。
6.根据权利要求4所述的落锤冲击试验装置，其特征在于，所述制热模块包括电阻丝和加热电源，电阻丝设置在制热单元内侧壁上，电阻丝与加热电源相连，加热电源与控制器相连并通过温度传感器传递的温度信号对加热电源进行控制。
7.根据权利要求1所述的落锤冲击试验装置，其特征在于，所述冻融试验箱内侧壁上设置有滑轨，隔温门上设有相适配的滑槽，隔温门通过滑槽与滑轨滑移连接。
8.根据权利要求1所述的落锤冲击试验装置，其特征在于，还包括外竖梁，外竖梁上滑移连接有电吸式磁铁，所述冲击落锤与所述电吸式磁铁相连，所述电吸式磁铁与电源相连。
9.根据权利要求1所述的落锤冲击试验装置，其特征在于，还包括外支撑框，所述冻融试验箱滑移连接在外支撑框底壁上。
10.根据权利要求9所述的落锤冲击试验装置，其特征在于，所述外竖梁上设置有电机和与电机相连的转动螺杆，电吸式磁铁与螺杆螺纹连接，外竖梁上设有横梁，横梁与外支撑框间设有纵轴，外吸式磁铁穿设在纵轴上。
