本发明专利技术涉及建筑设备技术领域，本发明专利技术的一种铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置，所述疲劳试验装置包括：反力墙、混凝土台座、作动器、工具梁、螺纹钢和靴形钢柱脚；所述工具梁设置在所述反力墙与所述混凝土台座之间进行限位，所述混凝土台座的上表面对称预埋有多根螺杆，且螺杆预埋在混凝土台座内的部分、混凝土台座上、以及靴形钢柱脚表面均布设有多个应变片；所述靴形钢柱脚的左右两侧均设置有加载板，且靠近所述反力墙一侧的加载板通过螺栓螺母连接固定在所述作动器的输出端上。本发明专利技术的疲劳试验方法通过设置的作动器模拟列车脉动风压，对声屏障的钢柱脚构件在列车通过时产生的脉动压力以及其他多种载荷作用下的疲劳性能，操作简单。操作简单。操作简单。
【技术实现步骤摘要】
一种铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置及其疲劳测试方法
[0001]本专利技术涉及建筑设备
，具体为一种铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置及其疲劳测试方法。
技术介绍
[0002]声屏障主要用于公路、高速公路、高架复合道路和其它噪声源的隔声降噪。分为纯隔声的反射型声屏障和吸声与隔声相结合的复合型声屏障，后者是更为有效的隔声方法。
[0003]当列车通过声屏障时，列车脉动风压会对声屏障产生拉压作用，在设计使用寿命期，需承受数百万次的列车脉动风压作用。声屏障不仅要满足声学性能，还要满足力学性能和物理性能。铁路声屏障抗疲劳性能是其力学性能的一项重要指标，需要在最不利设计荷载工况下对声屏障产品进行疲劳试验，以考察其抗疲劳性能。
[0004]当列车速度较高时，声屏障为全封闭结构时，列车脉动压力对声屏障的作用效果十分明显。因此有必要针对列车脉动风压作用及铁路声屏障特点，提供一种适用于铁路声屏障疲劳试验的疲劳试验方法，用于模拟列车脉动风压对声屏障主体钢结构产生拉压循环作用的工况，满足测试力值精度、获取试验定量数据，满足不同规格声屏障试样的试验需求。鉴于此，我们提出一种铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置及其疲劳测试方法。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置及其疲劳测试方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置，所述疲劳试验装置包括：反力墙、混凝土台座、作动器、工具梁、螺纹钢和靴形钢柱脚；
[0008]所述反力墙与所述混凝土台座对立设置，且所述混凝土台座通过地脚螺栓固定在地槽上；
[0009]所述工具梁设置在所述反力墙与所述混凝土台座之间进行限位，且所述螺纹钢的两端连接固定所述反力墙与所述混凝土台座；
[0010]所述混凝土台座的上表面对称预埋有多根螺杆，且所述螺杆预埋在所述混凝土台座内的部分、所述混凝土台座上、以及所述靴形钢柱脚表面均布设有多个应变片；
[0011]所述靴形钢柱脚通过所述螺杆安装固定在所述混凝土台座上，所述作动器水平安装在所述反力墙上，所述靴形钢柱脚的左右两侧均设置有加载板，且靠近所述反力墙一侧的加载板通过螺栓螺母连接固定在所述作动器的输出端上。
[0012]优选的，还包括位移计，所述靴形钢柱脚的四角、以及所述螺杆上均安装有所述位移计，所述位移计用于采集所述靴形钢柱脚在受力情况下的位移情况、以及所述螺杆的松动情况。
[0013]优选的，所述螺纹钢设置有两根，对称布置在所述混凝土台座的两侧；
[0014]其中，所述螺纹钢穿过所述反力墙的一端通过设置的限位螺母进行锁紧；
[0015]所述螺纹钢靠近所述混凝土台座的一端设置有挡板，且所述挡板通过设置的限位螺母将所述混凝土台座向靠近所述反力墙的一侧锁紧。
[0016]优选的，所述加载板通过设置的十字钢板焊接固定在所述靴形钢柱脚上，且所述靴形钢柱脚两侧的加载板对称布置
[0017]优选的，所述靴形钢柱脚的表面设置有多根用于增韧的横向加劲肋和竖向加劲肋。
[0018]优选的，所述作动器连接外界的伺服液压源，且所述伺服液压源的出油口与所述作动器的进油口连通，所述伺服液压源的进油口与所述作动器的出油口连通；
[0019]所述应变片连接外界的应力采集仪，用于采集所述靴形钢柱脚在受力情况下的应变情况。
[0020]本专利技术还提供一种疲劳测试方法，利用所述的疲劳试验装置进行铁路声屏障的疲劳测试，包括以下步骤：
[0021]步骤1：装置安装
[0022]11、将螺纹钢的一端穿过反力墙，另一端穿过钢板，且钢板宽度大于两根螺纹钢的间距，两端通过螺帽进行固定；
[0023]12、将工具梁放置在混凝土台座与反力墙之间，保证混凝土台座与反力墙之间相对位置的固定；
[0024]步骤2：设备调试
[0025]21、将作动器和靴形钢柱脚分别安装在反力墙和混凝土台座上，且作动器水平放置，靴形钢柱脚竖直放置；
[0026]22、利用螺栓将作动器的输出端与靴形钢柱脚一侧的加载端板连接固定，同时，将作动器连接外界的伺服液压源，将应变片连接外界的应力采集仪；
[0027]步骤3：疲劳试验，包括疲劳加载和静力加载两种加载形式；
[0028]其中，疲劳加载设置有两种工况：
[0029]工况A：在靴形钢柱脚的疲劳裂纹出现前，作动器每加载20万次暂停一次；
[0030]工况B：在靴形钢柱脚的疲劳裂纹出现后，作动器每加载10万次暂停一次；
[0031]静力加载为：逐级增大作动器的加载压力，直至加载到靴形钢柱脚的疲劳荷载值；
[0032]疲劳试验过程包括以下步骤：
[0033]步骤31：对靴形钢柱脚进行静力加载；
[0034]步骤32：工况A状态下进行疲劳加载，且作动器每加载20万次进行一次静力加载；
[0035]步骤33：工况B状态下进行疲劳加载，且作动器每加载10万次进行一次静力加载；
[0036]步骤31、步骤32和步骤33在进行疲劳加载和静力加载的过程中，通过应变片采集的螺杆、混凝土台座和靴形钢柱脚应变数据，通过位移计采集靴形钢柱脚和螺杆的位移读数；同时，观察并记录靴形钢柱脚焊缝开裂情况或记录裂纹的扩展长度和形态，并监测螺杆工作状态和混凝土台座工作状态；
[0037]步骤4：根据应变片记录的应变数据可实时监控测试过程中螺杆、混凝土台座和靴形钢柱脚的受力状况；
[0038]根据靴形钢柱脚四角的位移计记录数据，可判断靴形钢柱脚与混凝土台座之间是否满足固结；
[0039]根据螺杆上的位移计记录数据，可判断螺杆是否有发生松动。
[0040]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置及其疲劳测试方法，通过设置的作动器模拟列车脉动风压对声屏障试件产生拉压循环作用的工况，评估全封闭声屏障的钢柱脚构件在列车通过时产生的脉动压力以及其他多种载荷作用下的疲劳性能，探索螺杆和钢柱脚构件内部或外部受弯时在疲劳荷载作用下的受力机制，验证钢柱脚构件的安全性，结构简单，便于使用。
附图说明
[0041]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0042]图2为本专利技术的整体结构侧视图；
[0043]图3为本专利技术的反力墙和混凝土台座的安装结构示意图；
[0044]图4为本专利技术中混凝土台座部分剖视图；
[0045]图5为本专利技术中靴形钢柱脚的结构示意图。
[0046]图中：1、反力墙；2、混凝土台座；21、应变片；3、作动器；4、工具梁；5、螺纹钢；51、挡板；52、限位螺母；6、靴形钢柱脚；61、加载板；611、十字钢板；62、横向加劲肋；63、竖向加劲肋；7、螺杆；8、地脚螺栓；9、位移计。
具体实施方式
[0047]下面将结合本专利技术实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置，其特征在于：所述疲劳试验装置包括：反力墙(1)、混凝土台座(2)、作动器(3)、工具梁(4)、螺纹钢(5)和靴形钢柱脚(6)；所述反力墙(1)与所述混凝土台座(2)对立设置，且所述混凝土台座(2)通过地脚螺栓(8)固定在地槽上；所述工具梁(4)设置在所述反力墙(1)与所述混凝土台座(2)之间进行限位，且所述螺纹钢(5)的两端连接固定所述反力墙(1)与所述混凝土台座(2)；所述混凝土台座(2)的上表面对称预埋有多根螺杆(7)，且所述螺杆(7)预埋在所述混凝土台座(2)内的部分、所述混凝土台座(2)上、以及所述靴形钢柱脚(6)表面均布设有多个应变片(21)；所述靴形钢柱脚(6)通过所述螺杆(7)安装固定在所述混凝土台座(2)上，所述作动器(3)水平安装在所述反力墙(1)上，所述靴形钢柱脚(6)的左右两侧均设置有加载板(61)，且靠近所述反力墙(1)一侧的加载板(61)通过螺栓螺母连接固定在所述作动器(3)的输出端上。2.根据权利要求1所述的铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置，其特征在于：还包括位移计(9)，所述靴形钢柱脚(6)的四角、以及所述螺杆(7)上均安装有所述位移计(9)，所述位移计(9)用于采集所述靴形钢柱脚(6)在受力情况下的位移情况、以及所述螺杆(7)的松动情况。3.根据权利要求1所述的铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置，其特征在于：所述螺纹钢(5)设置有两根，对称布置在所述混凝土台座(2)的两侧；其中，所述螺纹钢(5)穿过所述反力墙(1)的一端通过设置的限位螺母(52)进行锁紧；所述螺纹钢(5)靠近所述混凝土台座(2)的一端设置有挡板(51)，且所述挡板(51)通过设置的限位螺母(52)将所述混凝土台座(2)向靠近所述反力墙(1)的一侧锁紧。4.根据权利要求1所述的铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置，其特征在于：所述加载板(61)通过设置的十字钢板(611)焊接固定在所述靴形钢柱脚(6)上，且所述靴形钢柱脚(6)两侧的加载板(61)对称布置。5.根据权利要求1所述的铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置，其特征在于：所述靴形钢柱脚(6)的表面设置有多根用于增韧的横向加劲肋(62)和竖向加劲肋(63)。6.根据权利要求1所述的铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置，其特征在于：所述作动器(3)连接外界的伺服液压源，且所述伺服液压源的出油口与所述作动器(3)的进油口连通，所述伺服液压源的进油...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明，张腾飞，李利，方海涛，赵国权，宋满蓉，李宝革，李亮科，孔绍东，
申请(专利权)人：中铁上海工程局集团建筑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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