[实用新型]一种高速铁路列车运行荷载的模拟加载系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种用于模拟列车移动荷载的分布式加载系统，尤其是涉及一种高速铁路列车运行荷载的模拟加载系统。

背景技术

我国正处于高速铁路快速建设的阶段，列车的高速运行对轨道结构和路基土体的动力性能提出了很高的要求。列车速度的提高，导致轨道结构的振动加剧，尤其当列车速度接近土体的临界波速时，土体的动力响应急剧增加。列车速度的提高，导致路基内部动应力的影响范围变大，使得路基的不均匀沉降变大，进而引起轨道的不平顺，加剧了车轨的动力相互作用。列车荷载的移动性使得路基土体的受力经历着一个特殊的应力路径：列车从无穷远行驶而来的加载过程，和列车行驶至无穷远处的卸载过程，这种特殊的加卸载循环路径使得土体产生不同于单点循环加载的应力应变关系，最终体现在线路的沉降上。因而，开展高速列车动荷载下，尤其是移动荷载下的轨道和路基结构动力学试验显得十分重要。目前，高速铁路动力学试验的研究手段主要有室内模型试验和现场原位测试两种。室内模型试验受到场地尺寸和列车速度的限制，不易实现真车的高速移动加载；现场原位测试虽然可以采用真实的列车高速运行，但所处的环境比较复杂不易控制，且对监测设备的要求很高。现有的列车动荷载模拟装置，如可调频调幅SBZ30动态激振器和一种高速铁路动荷载现场模拟试验系统，均是采用偏心块的快速转动产生竖向激振力，可以实现固定位置的高频激振，不足之处是：无法实现列车荷载的移动性，无法模拟路基土体的应力路径。北京东郊环形道无砟轨道试验段采用真车进行现场模拟试验，可以实现不同列车速度下的动力学试验，不足之处是：现场的地质条件和环境条件不可控，轨道和路基模型无法实现重复制作性。

发明内容

为了克服现有室内模型试验和现场原位测试的不足，本实用新型的目的在于提供一种高速铁路列车运行荷载的模拟加载系统，不仅可以实现室内模型试验的模型环境可控性，还可以实现现场原位测试的列车荷载移动性，从而在室内模型试验中实现“假车真路”的动力学模拟试验。

本实用新型采用的技术方案是：

多个作动器按照高速铁路扣件系统沿轨道方向的间距布置，每一对扣件系统对应一个作动器，每个作动器分别通过螺栓连接在各自的反力横梁的跨中，每根反力横梁的两端分别通过高强螺栓、两端的拉紧梁与各自的反力纵梁相连接，两端的反力纵梁利用高强螺栓、两端的另一拉紧梁与基础梁连接，组成反力系统，每个作动器的底部分别通过分配梁将荷载传递至轨道板上，每个作动器分别通过管道与动力系统液压油源相连接，每个作动器分别通过线路与多通道控制系统相连接。

所述的动力系统液压油源通过分油器将液压油分配到每个作动器。

所述的每个分油器分别通过管道与3个作动器相连。

所述的分配梁的两端分别安置在扣件系统的中心，分配梁与扣件系统的接触尺寸应与实际钢轨和扣件系统的接触尺寸保持一致。

所述的作动器的中部均安装有轴力传感器和位移传感器。

本实用新型与背景技术相比具有的有益效果是：

能够代替实体列车模型，实现列车在不同速度下的运行荷载，可以短时间内模拟列车荷载的长期循环作用，为开展高速铁路路基动力学模型试验研究，尤其是为线路结构的长期动力特性研究提供了可靠便捷的加载平台，解决了困扰列车高速条件下移动循环荷载模拟困难的问题。

附图说明

图1是分布式加载系统示意图；

图2是反力系统布置示意图；

图3是伺服加载装置的示意图；

图4是加载系统模拟输入荷载时程曲线；

图5是分布式加载系统模拟效果。

图中：1、作动器，2、螺栓，3、反力横梁，4、高强螺栓，5、反力纵梁，6、高强螺栓，7、基础梁，8、分配梁，9、扣件系统，10、轨道板，11、管道，12、动力系统液压油源，13、多通道控制系统，14、拉紧梁，15、拉紧梁，16、线路，17、轴力传感器，18、位移传感器，19、分油器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。