【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于隧道模型试验领域，具体涉及一种铁路隧道底部结构动力模型试验装置及测试方法。
技术介绍
隧道底部结构是隧道支护体系的重要组成部分，也是隧道病害发生最为严重的部位之一。许多既有铁路隧道经过一段时间的运营之后，隧道底部结构出现不同程度的开裂、破损、下陷以及翻浆冒泥等现象。隧道底部病害不仅恶化了行车条件，直接危及行车安全，而且常年维修加固耗费巨大，干扰正常运营，严重影响运营效率。随着我国铁路朝着高速化和重载化发展，高速铁路列车运行速度高，对隧道结构冲击力加大，对轨道平顺性要求很高，对隧道结构变形敏感，重载铁路列车轴重大，隧道底部结构承受更大的荷载，会增加底部病害的发生率，高速铁路和重载铁路隧道底部结构病害问题将会越发突出。在对隧道的现场调查和病害整治中发现，隧道基底围岩膨胀、软化和脱空等是隧道底部结构服役过程中普遍存在的问题，此外，由于施工质量、养护等因素，铁路隧道结构不可避免地存在质量缺陷及初始裂纹等损伤，隧道底部结构承受列车动载反复作用，对质量缺陷、初始损伤敏感。因此，亟需考虑基底状况和初始损伤对铁路隧道底部结构服役性能的影响，开展铁路隧道底部结构动力模型试验。目前，已有一些针对隧道底部结构的动力模型试验，但在现有的模型试验装置中，都是直接将底部结构置于围岩之上，没有考虑底部结构所受的静力作用，而且均从理想状态入手，忽略了底部结构实际赋存环境和服役状况。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种受力明确、结构简单、操作方便，并且能考虑基底围岩状况、仰拱所受静力及缺陷损伤的隧道底部结构动力模型试验装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用的...
【技术保护点】
一种铁路隧道底部结构动力模型试验装置，包括基座（1）、基底围岩模拟结构、隧道底部模拟结构、静力加载装置及动力加载装置，其特征在于：所述围岩模拟结构包括弹簧（16）和橡胶粒（20），所述弹簧（16）下端固定在基座（1）上，上端固定在仰拱（10）上，橡胶粒（20）分散在弹簧（16）之间；所述隧道底部模拟结构包括仰拱（10）、填充层（11）及钢轨（12），三者从下到上依次固定；所述静力加载装置包括滑动支座（3）、U型传力架（4）、横向千斤顶（5）、竖向千斤顶（6）和轴向千斤顶（9），所述滑动支座（3）位于围岩模拟结构两端且其底部固定在基座（1）上，滑动支座（3）的侧面设有横向千斤顶（5）并固定在基座（1）上；所述U型传力架（4）固定在滑动支座（3）上，U型传力架（4）内设有轴向千斤顶（9）并与仰拱（10）的两端相连， U型传力架（4）上端设有竖向千斤顶（6）并与基座（1）相连；所述动力加载装置包括MTS作动器（14）和钢梁（13），两者设置于钢轨（12）上。
【技术特征摘要】
1.一种铁路隧道底部结构动力模型试验装置，包括基座（1）、基底围岩模拟结构、隧道底部模拟结构、静力加载装置及动力加载装置，其特征在于：所述围岩模拟结构包括弹簧（16）和橡胶粒（20），所述弹簧（16）下端固定在基座（1）上，上端固定在仰拱（10）上，橡胶粒（20）分散在弹簧（16）之间；所述隧道底部模拟结构包括仰拱（10）、填充层（11）及钢轨（12），三者从下到上依次固定；所述静力加载装置包括滑动支座（3）、U型传力架（4）、横向千斤顶（5）、竖向千斤顶（6）和轴向千斤顶（9），所述滑动支座（3）位于围岩模拟结构两端且其底部固定在基座（1）上，滑动支座（3）的侧面设有横向千斤顶（5）并固定在基座（1）上；所述U型传力架（4）固定在滑动支座（3）上，U型传力架（4）内设有轴向千斤顶（9）并与仰拱（10）的两端相连， U型传力架（4）上端设有竖向千斤顶（6）并与基座（1）相连；所述动力加载装置包括MTS作动器（14）和钢梁（13），两者设置于钢轨（12）上。2.根据权利要求1所述的铁路隧道底部结构动力模型试验装置，其特征在于：所述基座（1）上设有导槽（2），滑动支座（3）固定在导槽（2）中。3.根据权利要求1所述的铁路隧道底部结构动力模型试验装置，其特征在于：所述U型传力架（4）通过旋转轴承（7）固定在滑动支座（3）上。4.根据权利要求1所述的铁路隧道底部结构动力模型试验装置，其特征在于：所述U型传力架（4）通过螺栓（8）固定在仰拱（10）两端。5.根据权利要求1所述的铁路隧道底部结构动力模型试验装置，其特征在于：所述弹簧（16）沿模型宽度方向成排分布，下端固定在金属薄片（18）上，金属薄片（18）固定在基座（1）上的卡槽（17）中，弹簧（16）上端通过接触板（19）固定在仰拱（10）底部。6.根据权利要求1-5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁祖德，李夕松，张博，杜永刚，李晓琴，王志良，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。