本實用新型專利技術為一種高速鐵路無砟軌道與箱形橋梁系統動力響應現場測試裝置，包括布設于高速鐵路列車運行線路上并用于測試無砟軌道與橋梁動力響應的現場檢測機構、用于從現場檢測機構獲取數據信息并進行數據信息傳輸的數據采集機構以及用于從數據采集機構獲取數據信息并進行儲存和分析的遠程控制終端；數據采集機構與遠程控制終端之間通過無線信號進行連接；現場檢測機構包括至少一個加速度傳感器、至少一個位移傳感器以及至少一個應變傳感器。可實現數據的自動化觸發采集與遠距離同步傳輸。可實現高速鐵路無砟軌道-橋梁結構動力響應現場測試裝置的長期觀測。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及高速鐵路工程結構動力響應測試
，尤其涉及一種高速鐵路無砟軌道-橋梁系統的車致振動響應的現場測試裝置。
技術介紹
列車高速度行駛與高密度運行是高速鐵路的明顯特征。當列車以200km/h以上的高速運行時，必然會加劇列車與線路的振動，引起列車與線路結構相互作用力的增加，同時影響行車的安全性與舒適性。在世界目如已建和在建的尚速鐵路中，橋梁在尚速鐵路線路中占有車父大的比重，橋梁的振動規律與路基差別較大。對于鋪設無砟軌道的高速鐵路橋梁，無砟軌道與橋梁結構組成相互影響的系統，無砟軌道-橋梁系統在列車長期荷載作用下的振動特性、變形特性以及振動傳播規律是目前國內外高速鐵路研究課題的重要組成部分。但是，現有的理論研究尚不夠深入，試驗模擬實現較為困難。此外，由于高速鐵路天窗時間短，列車運行時線路上嚴禁人員作業，因此也給現場測試帶來難度。既有研究多針對橋梁結構自身的動力響應，有關無砟軌道動力響應的現場測試較為少見且大多測試時間短、測點布置不充分。
技術實現思路
針對現有技術存在的缺陷，本技術的目的是提供一種高速鐵路無砟軌道與箱形橋梁系統動力響應現場測試裝置，以解決現有試驗模擬實現較為困難；現有研究多針對橋梁結構自身的動力響應，有關無砟軌道動力響應的現場測試較為少見且大多測試時間短、測點布置不充分的技術問題。為了實現上述技術目的，本技術專利的技術方案是:一種高速鐵路無砟軌道與箱形橋梁系統動力響應現場測試裝置，包括布設于高速鐵路列車運行線路上并用于測試無砟軌道與橋梁動力響應的現場檢測機構、用于從現場檢測機構獲取數據信息并進行數據信息傳輸的數據采集機構以及用于從數據采集機構獲取數據信息并進行儲存和分析的遠程控制終端；數據采集機構與遠程控制終端之間通過無線信號進行連接；現場檢測機構包括至少一個加速度傳感器、至少一個位移傳感器以及至少一個應變傳感器。進一步地，加速度傳感器布設于鋼軌、軌道板、底座板、箱梁橋面板、橋墩頂緣中的至少一處；位移傳感器布設于底座板、箱梁橋面板、橋墩頂緣中的至少一處；應變傳感器布設于鋼軌、箱梁底板下緣中的至少一處。進一步地，加速度傳感器分別布設于鋼軌、軌道板、底座板、箱梁橋面板和橋墩頂緣；位移傳感器分別布設于底座板、箱梁橋面板和橋墩頂緣；應變傳感器分別布設于鋼軌和箱梁底板下緣。進一步地，鋼軌或軌道板上的加速度傳感器沿箱形橋梁結構的豎向、橫向或者縱向方向布設，加速度傳感器采用高頻傳感器；底座板、箱梁橋面板或橋墩頂緣上的加速度傳感器沿箱形橋梁結構的豎向、橫向或者縱向方向布設，加速度傳感器采用低頻傳感器。進一步地，位移傳感器采用位移計；底座板上的位移計沿箱形橋梁結構的橫向或縱向方向布設，位移計通過磁性表座固定在底座板上，位移計的指針通過角鋼固定在軌道板上；箱梁橋面板上的位移計沿箱形橋梁結構的橫向或縱向方向布設，位移計通過磁性表座固定在箱梁橋面板上，位移計的指針通過角鋼固定在底座板上；橋墩頂緣上的位移計沿箱形橋梁結構的豎向、橫向或縱向方向布設，位移計通過磁性表座固定在橋墩頂緣上，位移計的指針通過粘合劑直接固定在箱梁底板下緣。進一步地，鋼軌上的應變傳感器布設于鋼軌外側軌腰處，應變傳感器中心位于軌道截面中心軸上；箱梁底板下緣上的應變傳感器布置于箱梁底板中心處，布置方式為一片工作片和一片補償片。進一步地，現場檢測機構通過測試電纜與數據采集機構連接；測試電纜按照類型分別綁扎成電纜束伸入到箱形橋梁結構的箱梁內部，并與箱形橋梁結構的箱梁內部的數據采集機構連接。進一步地，鋼軌、軌道板、底座板和箱梁橋面板上的現場檢測機構連接的電纜束安置于箱形橋梁結構的防護墻外側，并沿箱形橋梁結構的縱向每隔5m通過鋼絲固定于箱形橋梁結構的檢查通道，電纜束通過箱形橋梁結構的橋梁梁端伸縮縫進入箱梁內部與數據采集機構連接；橋墩頂緣上的現場檢測機構連接的電纜束通過梁端過人洞進入箱梁內部；所述箱梁底板下緣上的現場檢測機構連接的電纜束通過梁底排水孔進入箱梁內部與數據采集機構連接。進一步地，數據采集機構與遠程控制終端之間的無線信號連接采用無線路由器，無線信號采用3G無線信號或4G無線信號。進一步地，數據采集機構連有用于為數據采集機構提供運行能源的供電裝置，供電裝置采用自充電電池、移動電源、外接生活電網中的至少一種。優選的，遠程操控終端采用進行遠程控制的電腦或手機設備。進行遠程控制的電腦或手機設備上裝有用于接收無線信號的天線以及可以進行無線傳輸的無線網卡，以實現遠程連接、參數設置、數據采集和數據下載。數據采集機構通過插在無線路由器上的無線網卡進行網絡連接，遠程操控機構通過網線或無線設備接入網絡。本技術的有益技術效果是:本技術高速鐵路無砟軌道與箱形橋梁系統動力響應現場測試裝置，可以即時測試高速列車通過時無砟軌道與橋梁關鍵位置處的動力響應及振動規律，可實現數據的自動化觸發采集與遠距離同步傳輸。可實現高速鐵路無砟軌道-橋梁結構動力響應現場測試裝置的長期觀測。下面結合附圖對本技術作進一步說明。【附圖說明】圖1是本技術實施例的高速鐵路無砟軌道與箱形橋梁系統動力響應現場測試裝置的結構示意圖。圖例說明:1、加速度傳感器；2、位移傳感器；3、應變傳感器；4、數據采集機構；5、供電裝置；6、遠程控制終端；7、鋼軌；8、軌道板；9、底座板；10、箱梁橋面板；11、橋墩頂緣；12、箱梁底板下緣；13、無線路由器。【具體實施方式】下面對本技術
技術實現思路
的進一步說明，但并非對本技術實質內容的限制。圖1是本技術實施例的高速鐵路無砟軌道與箱形橋梁系統動力響應現場測試裝置的結構示意圖。如圖1所示，本實施例的高速鐵路無砟軌道與箱形橋梁系統動力響應現場測試裝置，包括布設于高速鐵路列車運行線路上并用于測試無砟軌道與橋梁動力響應的現場檢測機構、用于從現場檢測機構獲取數據信息并進行數據信息傳輸的數據采集機構4以及用于從數據采集機構4獲取數據信息并進行儲存和分析的遠程控制終端6 ;數據采集機構4與遠程控制終端6之間通過無線信號進行連接；現場檢測機構包括至少一個加速度傳感器1、至少一個位移傳感器2以及至少一個應變傳感器3。本技術高速鐵路無砟軌道與箱形橋梁系統動力響應現場測試裝置，可以即時測試高速列車通過時無砟軌道與橋梁關鍵位置處的動力響應及振動規律，可實現數據的自動化觸發采集與遠距離同步傳輸。可實現高速鐵路無砟軌道-橋梁結構動力響應現場測試裝置的長期觀測。如圖1所示，本實施例中，加速度傳感器I布設于鋼軌7、軌道板8、底座板9、箱梁橋面板10、橋墩頂緣11中的至少一處。位移傳感器2布設于底座板9、箱梁橋面板10、橋墩頂緣11中的至少一處。應變傳感器3布設于鋼軌7、箱梁底板下緣12中的至少一處。測試機構分布于高當前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高速鐵路無砟軌道與箱形橋梁系統動力響應現場測試裝置，其特征在于，包括布設于高速鐵路列車運行線路上并用于測試無砟軌道與橋梁動力響應的現場檢測機構、用于從現場檢測機構獲取數據信息并進行數據信息傳輸的數據采集機構(4)以及用于從所述數據采集機構(4)獲取數據信息并進行儲存和分析的遠程控制終端(6)；所述數據采集機構(4)與所述遠程控制終端(6)之間通過無線信號進行連接；所述現場檢測機構包括至少一個加速度傳感器(1)、至少一個位移傳感器(2)以及至少一個應變傳感器(3)。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉文碩，戴公連，閆斌，秦紅禧，葛浩，
申請(專利權)人：中南大學，高速鐵路建造技術國家工程實驗室，
類型：新型
國別省市：湖南;43
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