一种无砟轨道关键构件动力性能试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种无砟轨道关键构件动力性能试验装置，包括钢结构多功能底座，所述钢结构多功能底座的中部固设有钢结构反力墙，钢结构反力墙上安装有两个并排设置的MTS试验机，钢结构多功能底座的两端分别固设有扣件动力特性测试模块和滑动层动力特性测试模块，扣件动力特性测试模块和滑动层动力特性测试模块通过螺栓分别与一MTS试验机的施力端连接。本实用新型专利技术可针对性地获得动力往复荷载作用下扣件、滑动层等无砟轨道关键构件的非线性约束性能曲线，研究扣件和滑动层在地震等动力荷载作用下的耗能机理和滞回特性；本实用新型专利技术具有构造简单、操作方便、成本低、效率高，可进行多组扣件、滑动层动力性能测试，有利于重复试验，经济性佳等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及结构动力性能测试技术，尤其涉及一种无砟轨道关键构件动力性能试验装置。
技术介绍
扣件、滑动层是桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道系统的关键构件。现有研究多集中于静力荷载作用下扣件和滑动层的相对位移-力曲线，而对于地震等动力往复荷载作用下扣件和滑动层的耗能机理及滞回特性研究仍极为匮乏。若采用1:1无砟轨道动力测试，其成本高、精度差、耗时长、难度大，且难以进行多组实验，亟需一种能够反映实际受力情况，且经济性好、规模小、可重复试验的关键构件动力性能测试装置和方法。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种便于实施、成本低、精度高、耗时短、规模小、可重复进行多组关键构件动力约束性能测试的无砟轨道关键构件动力性能试验装置。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种无砟轨道关键构件动力性能试验装置，包括呈长方体结构的钢结构多功能底座，所述钢结构多功能底座的中部固设有钢结构反力墙，所述钢结构反力墙上安装有两个并排设置的MTS试验机，钢结构多功能底座的两端分别固设有扣件动力特性测试模块和滑动层动力特性测试模块，所述扣件动力特性测试模块和滑动层动力特性测试模块通过螺栓分别与一MTS试验机的施力端连接。作为对上述技术方案的进一步改进：优选地，所述扣件动力特性测试模块包括混凝土轨枕、装设于混凝土轨枕上的扣件以及设于扣件上的钢轨，所述钢轨底部一端焊接有第一钢板，所述第一钢板通过所述螺栓与所述MTS试验机连接，所述混凝土轨枕通过钢锚栓锚固于所述钢结构多功能底座上。优选地，所述滑动层动力特性测试模块包括混凝土板、铺设于混凝土板上的滑动层以及放置于滑动层上的混凝土底座板，所述混凝土底座板内预埋第二钢板，所述第二钢板通过所述螺栓与MTS试验机连接，所述混凝土板通过钢锚栓锚固于所述钢结构多功能底座上。优选地，所述滑动层为两布一膜滑动层；所述混凝土底座板两侧焊接有限位钢板。优选地，所述钢轨采用CHN60轨，扣件采用WJ-8型扣件，混凝土轨枕高度为15cm。优选地，所述混凝土底座板宽50cm，高20cm。优选地，所述钢结构多功能底座的厚度为20cm，所述钢结构反力墙的宽度为60cm，所述钢结构反力墙的高度为80cm。优选地，所述钢结构反力墙通过钢锚栓锚固于所述钢结构多功能底座上。优选地，所述混凝土板和混凝土底座板之间、混凝土轨枕和钢轨之间均安装有记录动力荷载作用下相对位移与力之间关系的位移计。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术的无砟轨道关键构件动力性能试验装置，设计了采用真实扣件及两布一膜的局部试验模型，可针对性地获得动力往复荷载作用下扣件、滑动层等无砟轨道关键构件的非线性约束性能曲线，研究扣件和滑动层在地震等动力荷载作用下的耗能机理和滞回特性；本技术具有构造简单、操作方便、成本低、效率高，可进行多组扣件、滑动层动力性能测试，有利于重复试验，经济性佳等优点。附图说明图1为本技术无砟轨道关键构件动力性能试验装置的结构示意图。图2为本技术中第一钢板与MTS试验机的连接结构示意图。图3为本技术中钢结构多功能底座的结构示意图。图例说明：1、钢轨；2、扣件；3、混凝土轨枕；4、第一钢板；5、螺栓；6、钢锚栓；7、MTS试验机；8、钢结构反力墙；9、第二钢板；10、混凝土底座板；11、限位钢板；12、混凝土板；13、滑动层；14、钢结构多功能底座。具体实施方式下面结合具体实施例及附图对本技术作进一步的说明。如图1-图3所示，一种本技术的无砟轨道关键构件动力性能试验装置实施例，包括钢结构多功能底座14，呈长方体结构，钢结构多功能底座14的中部通过多个钢锚栓锚固有钢结构反力墙8，钢结构反力墙8上安装有两个沿钢结构多功能底座14纵向方向并排设置的MTS试验机7，钢结构多功能底座14的两端分别通过多个钢锚栓锚固有扣件动力特性测试模块和滑动层动力特性测试模块，扣件动力特性测试模块和滑动层动力特性测试模块通过螺栓5分别与一MTS试验机7的施力端连接。MTS试验机7安装在钢结构反力墙8上，能提供模块测试过程中所需的动力往复荷载，通过设置可将动力输入设置为符合正弦、余弦或真实地震波特征的力，可推拉模块进行往复运动。可针对性地获得动力往复荷载作用下扣件、滑动层等无砟轨道关键构件的非线性约束性能曲线，研究扣件和滑动层在地震等动力荷载作用下的耗能机理和滞回特性；本技术的构造简单、操作方便、效率高，可进行多组扣件、滑动层动力性能测试，有利于重复试验。本实施例中，扣件动力特性测试模块包括混凝土轨枕3、装设于混凝土轨枕3上的扣件2以及设于扣件2上的钢轨1，混凝土轨枕3通过钢锚栓6锚固于钢结构多功能底座14上，确保试验过程中模块的整体稳定性；钢轨1底部一端焊接有第一钢板4，第一钢板4通过螺栓5与MTS试验机7连接，此连接方式便于MTS试验机7对钢轨1施加纵向力。混凝土轨枕3和钢轨1之间安装有位移计，MTS试验机7施加符合正弦（余弦）特征的动力波或真实地震波，在往复运动的过程中，记录动力荷载作用下相对位移与力之间的关系。本实施例中，滑动层动力特性测试模块包括混凝土板12、铺设于混凝土板12上的“两布一膜”滑动层13以及放置于滑动层13上的混凝土底座板10，混凝土底座板10内预埋第二钢板9并确保两者牢固耦合，混凝土底座板10两侧焊接有限位钢板11进行限位。第二钢板9一端通过螺栓5与MTS试验机7连接，此连接方式便于MTS试验机7施加的动力往复荷载来回拖动混凝土底座板10；混凝土板12通过钢锚栓6锚固于钢结构多功能底座14上。混凝土板12和混凝土底座板10之间安装有位移计，MTS试验机7施加符合正弦（余弦）特征的动力波或真实地震波，在往复运动的过程中，记录动力荷载作用下相对位移与力之间的关系。本实施例中，钢结构多功能底座14的厚度为20cm；钢结构反力墙8的宽为60cm，高为80cm；钢轨1采用CHN60轨，扣件2采用WJ-8型扣件，混凝土轨枕3的高度为15cm；混凝土底座板10的宽为50cm，高为20cm。本实施例的无砟轨道关键构件动力性能试验装置具体施工过程如下：先制作钢结构多功能底座14，其高度为20cm；钢结构反力墙8通过钢锚栓6锚固在钢结构多功能底座14上，在钢结构反力墙8两端分别固定MTS试验机7；在钢结构多功能底座14相应位置上安装混凝土轨枕3，其高度为15cm，在混凝土轨枕3安装过程中用钢锚栓6将其固定在钢结构多功能底座14上；混凝土轨枕3上安装扣件2，铺设钢轨1，并在钢轨1底部焊接第一钢板4，第一钢板4与MTS试验机7相连之后拧紧螺栓5。安装完扣件动力性能测试模块后，可在钢结构多功能底座14另一侧相应位置安装滑动层动力性能测试模块；首先对混凝土板12和混凝土底座板10进行打孔并用钢锚栓6固定，混凝土板12上铺设“两布一膜”滑动层13；在滑动层13上方继续铺设预埋有第二钢板9的混凝土底座板10，混凝土底座板10两侧焊接限位钢板11进行限位；混凝土底座板10通过预埋第二钢板9与MTS试验机7相连，接头用螺栓5连接。在混凝土板12和混凝土底座板10之间、混凝土轨枕3和钢轨1之间安装位移计，MTS试验机7施加符合正弦（余弦）特征的动力波或真实地震波，在往复运动的过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无砟轨道关键构件动力性能试验装置，其特征在于：包括呈长方体结构的钢结构多功能底座，所述钢结构多功能底座的中部固设有钢结构反力墙，所述钢结构反力墙上安装有两个并排设置的MTS试验机，钢结构多功能底座的两端分别固设有扣件动力特性测试模块和滑动层动力特性测试模块，所述扣件动力特性测试模块和滑动层动力特性测试模块通过螺栓分别与一MTS试验机的施力端连接。

【技术特征摘要】
1.一种无砟轨道关键构件动力性能试验装置，其特征在于：包括呈长方体结构的钢结构多功能底座，所述钢结构多功能底座的中部固设有钢结构反力墙，所述钢结构反力墙上安装有两个并排设置的MTS试验机，钢结构多功能底座的两端分别固设有扣件动力特性测试模块和滑动层动力特性测试模块，所述扣件动力特性测试模块和滑动层动力特性测试模块通过螺栓分别与一MTS试验机的施力端连接。2.根据权利要求1所述的无砟轨道关键构件动力性能试验装置，其特征在于：所述扣件动力特性测试模块包括混凝土轨枕、装设于混凝土轨枕上的扣件以及设于扣件上的钢轨，所述钢轨底部一端焊接有第一钢板，所述第一钢板通过所述螺栓与所述MTS试验机连接，所述混凝土轨枕通过钢锚栓锚固于所述钢结构多功能底座上。3.根据权利要求2所述的无砟轨道关键构件动力性能试验装置，其特征在于：所述滑动层动力特性测试模块包括混凝土板、铺设于混凝土板上的滑动层以及放置于滑动层上的混凝土底座板，所述混凝土底座板内预埋第二钢板，所述第二钢板通过所述螺栓与MTS试验机连接，所述混凝土板通过钢锚栓锚固于所述钢结构多功能底座上。4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫斌，刘施，潘文彬，李伟，蒲浩，唐进锋，戴公连，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43