[发明专利]考虑边界效应的双线轨道路基缩尺试验模型系统

权利要求书

1.一种考虑边界效应的双线轨道路基缩尺试验模型系统，其特征在于：包括阻尼土箱（1）、双线铁路轨道路基缩尺结构模型（2）、荷载输入系统（3）和数据采集系统（4）；

所述阻尼土箱（1）用以提供模型的边界，即用以考虑模型的边界效应、以及盛放模型；所述双线铁路轨道路基缩尺结构模型（2）用以提供试验模型；所述荷载输入系统（3）用以提供输入荷载；所述数据采集系统（4）用以采集模型在输入荷载下产生的动力响应数据；

其中，双线铁路轨道路基缩尺结构模型（2）盛放在阻尼土箱（1）中，荷载输入系统（3）在双线铁路轨道路基缩尺结构模型（2）上部，数据采集系统（4）中的检测装置埋在双线铁路轨道路基缩尺结构模型（2）中；

所述阻尼土箱（1）包括内膜层（5）、弹簧层（6）、外金属层（7）、外伸梁（8）、连接线（10），由内到外依次为内膜层（5）、弹簧层（6）、外金属层（7）；

所述内膜层（5）上部开口，其包括底面和侧面，侧面和底面通过粘接成为一体，且底面平整；所述弹簧层（6）包括若干相互对立的弹簧，弹簧的两端分别与内膜层（5）、外金属层（7）粘接或焊接，且每个弹簧的中心轴均垂直于内膜层（5）；所述外金属层（7）上部开口，其顶部设置有四个平行于其底面且与其侧面有一定夹角的、向其内部突出的外伸梁（8）；所述外伸梁（8）的内端为悬臂式，外伸梁（8）的外端与外金属层（7）焊接固定，外伸梁（8）的内端开设有通孔（9），通孔（9）的直径大于连接线（10）外径；内膜层（5）的侧面顶部设有用于穿设连接线（10）的穿孔；连接线（10）穿设于穿孔内，且连接线（10）两端分别系于与各自最接近的外伸梁（8）的通孔中（9）；

所述双线铁路轨道路基缩尺结构模型（2）为双线的无砟轨道路基结构模型或双线的有砟轨道路基结构模型；

所述无砟轨道路基 模型从上到下包括四根小型的钢轨（11）、扣件（12）、无砟轨道板（13）、粘结层（14）、混凝土钢筋结构的支承层（15）、路基表层（16）、路基底层（17）、路堤层（18）、地基层（19）；

所述地基层（19）填充在阻尼土箱（1）底部，其上依次填充路堤层（18）、路基底层（17）、路基表层（16），支承层（15）现浇固定在路基表层（16）上，支承层（15）上铺设粘结层（14），无砟轨道板（13）固定在粘结层（14）上，四根小型钢轨（11）通过扣件（12）和无砟轨道板（13）连接固定；

所述有砟轨道路基结构模型从上到下包括四根小型钢轨、扣件、轨枕、碎石道砟组成的道床层、路堤层、地基层；

所述地基层填充在阻尼土箱（1）底部，其上依次填充路堤层、碎石道砟组成的道床层，轨枕铺设在道床层上，四根小型钢轨通过扣件与轨枕连接固定；

所述荷载输入系统（3）包括作动器（20）和连接梁（21）；

所述连接梁（21）的下部压在双线铁路轨道路基缩尺结构模型（2）的轨道上，其上部连接作动器（20）；

所述荷载输入系统（3）的布置方式为单个安装在双线铁路轨道路基缩尺结构模型（2）的一侧轨道上；或安装两个，并以路基中心纵断面为对称轴分别对称布置在双线铁路轨道路基缩尺结构模型（2）的两侧轨道上；

所述数据采集系统（4）包括上部轨道结构检测装置、下部路基地基结构检测装置、数据采集存储系统、连接装置、电脑；

所述上部轨道结构检测装置包括位移传感器、应变片、速度传感器和加速度传感器；所述下部路基地基结构检测装置包括土压力传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器；

所述上部轨道结构检测装置和下部路基地基结构检测装置的一端埋在双线铁路轨道路基缩尺结构模型（2）中，上部轨道结构检测装置和下部路基地基结构检测装置的另一端通过连接装置与数据采集存储系统相连，数据采集存储系统再与电脑连接。

2.根据权利要求1所述的考虑边界效应的双线轨道路基缩尺试验模型系统，其特征在于：所述双线铁路轨道路基缩尺结构模型（2）为缩尺的轨道路基结构，整个缩尺结构模型各部分的材料均按比例进行设计制作。