CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型制造技术

本实用新型专利技术公开了一种CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型，包括轨道系统、简支箱梁、加热装置和温控装置，所述轨道系统和简支箱梁为实际无砟轨道及其箱梁等比缩放的缩尺模型；轨道系统包括从顶至底依次设置的钢轨、轨道板、水泥乳化沥青砂浆填充层、底座板和滑动层，所述简支箱梁的顶部托持所述轨道系统，且顶面大于轨道系统的设置范围，所述加热装置连接在简支箱梁的顶面上且罩设在轨道系统外；温控装置包括控制模块和设置在轨道板上表面的第一温度传感器，所述控制模块与第一温度传感器和加热装置通信连接。本实用新型专利技术的CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型具有结构简单、影响因素设置全面、与实际场景贴合度高和能准确反映轨道情况等优点。轨道情况等优点。轨道情况等优点。

【技术实现步骤摘要】
CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型


[0001]本技术涉及无砟轨道
，尤其涉及一种CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型。

技术介绍

[0002]我国最新修订的建筑荷载规范指出结构的温度荷载应按热工学原理确定,由于高速铁路无砟轨道结构温度变化受太阳辐射、气温、风速、降雨量和蒸发量等多种外界环境因素所影响,研究轨道结构内部温度场变化的难度较大。
[0003]现阶段对无砟轨道温度场的研究主要基于有限元模型，缺乏更进一步的模型试验研究，有关水泥乳化沥青砂浆和箱梁对CRTSⅡ型板式无砟轨道温度分布带来的巨大影响仍没有引起足够的重视，也并无系统深入地控制温度升降的模型试验方法，对轨道在非周期性气候类极端高温快速升降条件下的横﹑竖向温度场分布规律的研究非常缺乏。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、影响因素设置全面、与实际场景贴合度高和能准确反映轨道情况的CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：
[0006]一种CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型，包括轨道系统、简支箱梁、加热装置和温控装置，所述轨道系统和简支箱梁为实际无砟轨道及其箱梁等比缩放的缩尺模型；轨道系统包括从顶至底依次设置的钢轨、轨道板、水泥乳化沥青砂浆填充层、底座板和滑动层，所述简支箱梁的顶部托持所述轨道系统，且顶面大于轨道系统的设置范围，所述加热装置连接在简支箱梁的顶面上且罩设在轨道系统外；温控装置包括控制模块和设置在轨道板上表面的第一温度传感器，所述控制模块与第一温度传感器和加热装置通信连接。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进：
[0008]所述滑动层包括两层土工布和一层土工膜，两层土工布分别接触底座板的底面和简支箱梁的顶面，土工膜夹设在两层土工布之间。
[0009]所述加热装置包括支架和多个红外灯管，所述支架为由杆件搭建的罩设在轨道系统外的框架结构，框架结构顶面的两根相对的杆件之间连接各红外灯管。
[0010]所述加热装置还包括保温层，所述保温层覆盖连接在支架的外部。
[0011]所述保温层至少包括锡箔纸层和/或硅酸铝纤维毯层。
[0012]CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型还包括监测装置和传感装置，所述轨道板、水泥乳化沥青砂浆填充层、底座板构成的组件中，沿钢轨铺设方向和/或垂直于钢轨铺设方向均匀设置有多组传感装置，每组传感装置包括沿组件厚度方向设置的多个传感件，多个所述传感件包括设置在组件各层板接触处的传感件以及设置在各层板中间厚度处的传感件，各传感件与监测装置通信连接。
[0013]所述传感件包括位移传感器和第二温度传感器中的至少一项。
[0014]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0015]本技术的CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型，包括轨道系统、简支箱梁、加热装置和温控装置，轨道系统和简支箱梁为实际无砟轨道及其箱梁等比缩放的缩尺模型，其制作材料也与实际各部件的材料一致。轨道系统为了与实际无砟轨道结构保持一致，包括从顶至底依次设置的钢轨、轨道板、水泥乳化沥青砂浆填充层、底座板和滑动层。简支箱梁的顶部托持轨道系统，且顶面大于轨道系统的设置范围，为加热装置提供了连接位置基础，加热装置罩设在轨道系统外，温控装置包括控制模块和设置在轨道板上表面的第一温度传感器，控制模块与第一温度传感器和加热装置通信连接，在对模型进行试验时，可以在温控装置中设置目标温度范围，当第一温度传感器获取的温度低于或高于目标温度范围时，控制模块可以通过发送信号给加热装置，使其升温或降温来回到目标温度。
[0016]本技术这种设置方式直接设置了实体模型，相比于有限元模型来说，实体模型不仅能够准确获取水泥乳化沥青砂浆对无砟轨道温度分布带来的影响，还能够得到其他各类未经考虑的因素对于温度分布的影响，更加贴近实际情况，因此采用本模型得到的试验结果更加准确和真实，有利于对无砟轨道进行进一步的深入研究,为高速铁路桥上CRTSⅡ型无砟轨道温度作用效应设计和研究提供参考。
附图说明
[0017]图1是CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型的结构示意图；
[0018]图2是CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型中传感件的布置位置示意图。
[0019]图例说明：1、轨道系统；11、钢轨；12、轨道板；13、水泥乳化沥青砂浆填充层；14、底座板；15、滑动层；2、简支箱梁；3、加热装置；31、支架；32、红外灯管；4、温控装置；41、第一温度传感器；5、传感件。
具体实施方式
[0020]为了便于理解本技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本技术做更全面、细致地描述，但本技术的保护范围并不限于以下具体实施例。
[0021]实施例：
[0022]如图1和图2所示，本实施例的CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型，包括轨道系统1、简支箱梁2、加热装置3和温控装置4，轨道系统1和简支箱梁2为实际无砟轨道及其箱梁等比缩放的缩尺模型，其制作材料也与实际各部件的材料一致。轨道系统1包括从顶至底依次设置的钢轨11、轨道板12、水泥乳化沥青砂浆填充层13、底座板14和滑动层15，简支箱梁2的顶部托持轨道系统1，且顶面大于轨道系统1的设置范围，为加热装置3提供了连接位置基础，加热装置3连接在简支箱梁2的顶面上且罩设在轨道系统1外；温控装置4包括控制模块和设置在轨道板12上表面的第一温度传感器41，控制模块与第一温度传感器41和加热装置3通信连接。在对模型进行试验时，可以在温控装置4中设置目标温度范围，当第一温度传感器41获取的温度低于或高于目标温度范围时，控制模块可以通过发送信号给加热装置3，通过自动开、断电功能控制加热装置3使其升温或降温回到目标温度，从而达到升温和恒温控制目的，恒温控制精度为
±
1℃。本实施例中，温控装置4可以设置在模型附近或远端，
通过有线或无线连接。其所实现的收发信号、调节温度、设置目标温度范围等功能均属于市面上常规控制装置能够实现的功能，其控制方法以及电路结构等也均属于常规设置，并非是本实施例保护的内容，在此不做赘述。
[0023]本实施例这种设置方式直接设置了实体模型，相比于有限元模型来说，实体模型不仅能够准确获取水泥乳化沥青砂浆对无砟轨道温度分布带来的影响，还能够得到其他各类未经考虑的因素对于温度分布的影响，更加贴近实际情况，因此采用本模型得到的试验结果更加准确和真实，有利于对无砟轨道进行进一步的深入研究，为高速铁路桥上CRTSⅡ型无砟轨道温度作用效应设计和研究提供参考。
[0024]本实施例中，滑动层15包括两层土工布和一层土工膜，两层土工布分别接触底座板14的底面和简支箱梁2的顶面，土工膜夹设在两层土工布之间。两布一膜的设置与实际无砟轨道情况一致，能够降低对结构的约束，从而减少温度应力。
[0025]本实施例中，加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型，其特征在于：包括轨道系统(1)、简支箱梁(2)、加热装置(3)和温控装置(4)，所述轨道系统(1)和简支箱梁(2)为实际无砟轨道及其箱梁等比缩放的缩尺模型；轨道系统(1)包括从顶至底依次设置的钢轨(11)、轨道板(12)、水泥乳化沥青砂浆填充层(13)、底座板(14)和滑动层(15)，所述简支箱梁(2)的顶部托持所述轨道系统(1)，且顶面大于轨道系统(1)的设置范围，所述加热装置(3)连接在简支箱梁(2)的顶面上且罩设在轨道系统(1)外；温控装置(4)包括控制模块和设置在轨道板(12)上表面的第一温度传感器(41)，所述控制模块与第一温度传感器(41)和加热装置(3)通信连接。2.根据权利要求1所述的CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型，其特征在于：所述滑动层(15)包括两层土工布和一层土工膜，两层土工布分别接触底座板(14)的底面和简支箱梁(2)的顶面，土工膜夹设在两层土工布之间。3.根据权利要求1所述的CRTSⅡ型板式无砟轨道温度场研究模型，其特征在于：所述加热装置(3)包括支架(31)和多个红外灯管(32)，所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：白雪刚，范茜珺，刘云丹，桂成满，吴昕芃，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：