[發(fā)明專利]地震下鐵路橋上列車(chē)走行安全的動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310674471.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103698140A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 國(guó)巍;余志武;蔣麗忠;劉漢云;毛建鋒;陳令坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué);高速鐵路建造技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): G01M17/08
• 分類號(hào): G01M17/08;G01M7/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路橋上列車(chē)模擬裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地震作用下列車(chē)安全走行的動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國(guó)鐵路事業(yè)雖然起步晚，但是發(fā)展迅猛，如今不論是總里程和運(yùn)行速度都排在世界前列。由于我國(guó)地域遼闊，地質(zhì)條件復(fù)雜，鐵路不可避免的要跨越許多山川峽谷、江河湖泊等惡劣地理區(qū)域，故橋梁在鐵路線路中所占比重大，尤其是近幾年高鐵線路。高速鐵路為滿足線路平順性和穩(wěn)定性的要求，往往連續(xù)幾公里甚至十幾公里都采用高架橋，使得地震發(fā)生時(shí)列車(chē)在橋上的幾率很大。地震作用下列車(chē)脫軌或傾覆事故國(guó)內(nèi)外時(shí)有發(fā)生，我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家，研究地震作用下高速列車(chē)的安全、舒適運(yùn)行及車(chē)橋耦合振動(dòng)性能成為各級(jí)政府和人民群眾關(guān)注的焦點(diǎn)。地震作用下列車(chē)運(yùn)行穩(wěn)定性及車(chē)橋耦合振動(dòng)的研究現(xiàn)仍局限于理論分析和數(shù)值模擬，缺乏試驗(yàn)驗(yàn)證，主要原因是相關(guān)的試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)技術(shù)少。因此，研究一種新型振動(dòng)臺(tái)列車(chē)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)意義重大。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明專利提供了一種地震下鐵路橋上列車(chē)走行安全的動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)模擬實(shí)際橋梁、軌道和列車(chē)進(jìn)行實(shí)物重現(xiàn)的地震模擬測(cè)試。根據(jù)高速鐵路振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)室特點(diǎn)，將四臺(tái)陣系統(tǒng)改造成可以運(yùn)行列車(chē)的振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)，從而可以作到上部列車(chē)引起橋梁的弱作用與振動(dòng)臺(tái)引起橋梁震動(dòng)的強(qiáng)作用相互耦合，實(shí)現(xiàn)列車(chē)和地震的混合模擬系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明專利的技術(shù)方案是：一種地震下鐵路橋上列車(chē)走行安全的動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，包括橋梁模型和列車(chē)模型；橋梁模型底部設(shè)有用以支撐橋梁模型并調(diào)節(jié)橋梁模型傾斜角度和水平位置的支撐架組件，橋梁模型的橋面上鋪設(shè)有軌道板，軌道板上鋪設(shè)有用以引導(dǎo)列車(chē)模型行車(chē)路線的列車(chē)軌道以及用以防止列車(chē)模型墜落的中心軌道，列車(chē)軌道與中心軌道相互平行；橋梁模型包括利用傾斜角度調(diào)節(jié)列車(chē)模型預(yù)定速度的第一支撐段、用以進(jìn)行車(chē)-橋耦合振動(dòng)試驗(yàn)的試驗(yàn)段以及利用傾斜角度停止列車(chē)模型運(yùn)行的第二支撐段，第一支撐段和第二支撐段分別連接在試驗(yàn)段的兩端。

本發(fā)明還在于，動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)為鋪設(shè)有兩條并行列車(chē)軌道的雙線系統(tǒng)。

本發(fā)明還在于，軌道板與支撐架組件之間通過(guò)鉸接連接。

本發(fā)明還在于，軌道板包括直軌道板和弧形軌道板；直軌道板設(shè)置在第一支撐段、試驗(yàn)段和第二支撐段三者的平板面上，弧形軌道板設(shè)置在第一支撐段與試驗(yàn)段的轉(zhuǎn)角部位上以及試驗(yàn)段與第二支撐段之間的轉(zhuǎn)角部位上；直軌道板與弧形軌道板之間采用弧形圓滑連接。

本發(fā)明還在于，直軌道板、弧形軌道板、列車(chē)軌道、中心軌道中的至少一個(gè)為分段可拆卸的分段構(gòu)件。

本發(fā)明還在于，第一支撐段上設(shè)有用以調(diào)節(jié)第一支撐段相對(duì)于試驗(yàn)段的傾斜角度和水平位置的電葫蘆和鉸鏈裝置；第二支撐段上設(shè)有用以調(diào)節(jié)第二支撐段相對(duì)于試驗(yàn)段的傾斜角度和水平位置的電葫蘆和鉸鏈裝置。

本發(fā)明還在于，第一支撐段和/或第二支撐段分別在頂部設(shè)有用以固定和列車(chē)模型的掛鉤裝置以及用以啟動(dòng)列車(chē)模型的脫鉤裝置。

本發(fā)明還在于，支撐架組件包括用以固定動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的固定支撐柱、用以支撐橋梁模型橋面高度的水平支撐橫梁、用以固定橋梁模型水平位置的縱向支撐橫梁以及用以調(diào)節(jié)水平支撐橫梁高度的活動(dòng)支撐柱；水平支撐橫梁兩端分別支撐在固定支撐柱上，或者水平支撐橫梁兩端分別支撐在活動(dòng)支撐柱上；縱向支撐橫梁兩端分別固定在水平支撐橫梁上。

本發(fā)明還在于，固定支撐柱和/或活動(dòng)支撐柱底部設(shè)有用以將上部集中荷載分散的支撐固定底座。

本發(fā)明還在于，第一支撐段和/或第二支撐段底部的固定支撐柱和/或活動(dòng)支撐柱上預(yù)留有用以調(diào)節(jié)第一支撐段和/或第二支撐段高度位置的螺栓孔；固定支撐柱和/或活動(dòng)支撐柱上還設(shè)有用以調(diào)節(jié)第一支撐段和/或第二支撐段傾斜角度的電葫蘆。

本發(fā)明還在于，第一支撐段和/或第二支撐段底部的水平支撐橫梁上預(yù)留有用以調(diào)節(jié)第一支撐段和/或第二支撐段水平方向位置的螺栓孔。

本發(fā)明還在于，軌道板上預(yù)留有槽內(nèi)深淺變化并用以列車(chē)軌道之間無(wú)極調(diào)節(jié)的的螺栓槽，螺栓槽內(nèi)還鋪設(shè)有用以調(diào)整槽內(nèi)摩擦系數(shù)的摩擦材料。

本發(fā)明還在于，中心軌道的截面形狀為I形，列車(chē)模型底部設(shè)有截面形狀為與中心軌道相匹配的開(kāi)口環(huán)形狀的卡扣結(jié)構(gòu)，卡扣結(jié)構(gòu)與I形軌道相互嵌套。

本發(fā)明還在于，第一支撐段與試驗(yàn)段之間通過(guò)用以消除列車(chē)模型的振動(dòng)特征的橡膠連接件進(jìn)行連接；第二支撐段與試驗(yàn)段之間通過(guò)用以消除列車(chē)模型的振動(dòng)特征的橡膠連接件進(jìn)行連接。

本發(fā)明還在于，橋梁模型底部還設(shè)有用以提供地震模擬條件的振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)。