[发明专利]一种铁路声屏障柱脚支座连接疲劳性能试验方法

权利要求书

1.一种高速铁路声屏障柱脚支座连接疲劳性能试验方法，其特征在于该试验方法包含以下步骤：

S10、获取列车通行时声屏障柱所受疲劳荷载大小和次数，疲劳荷载大小为列车通行时循环风压造成的柱脚弯矩、剪力值；

S20、根据柱脚弯矩、剪力值确定声屏障柱的反弯点，反弯点为制作柱脚试件时试件材料的截断点，也即疲劳性能试验时柱脚钢结构的加载点；

S30、按照实际工程现场施工相同的材料和工艺足尺制作柱脚试件，柱脚试件包含下部的混凝土墩座和上部的柱脚钢结构，具体为：

S301、采用与柱下混凝土基础或混凝土桥面板相同的材料制作混凝土墩座，同时按照实际工程现场施工相同的材料和工艺在混凝土墩座中沿第一方向预埋连接螺栓，并在混凝土墩座中沿第二方向预留多个圆形孔道；

S302、按照实际工程现场施工相同的材料下料，根据确定的反弯点，在反弯点处截断，足尺制作柱脚钢结构；

S303、按照实际工程现场施工相同的工艺将柱脚钢结构沿第一方向通过连接螺栓安装到混凝土墩座上；

S304、在柱脚钢结构底板与混凝土墩座之间，采用重力式流动砂浆灌缝；

S40、将柱脚试件横向放置在加载装置下并固定，试验采用竖向疲劳加载，疲劳加载的大小为柱脚剪力值；

S50、按照疲劳加载的大小和次数，在反弯点对柱脚钢结构进行疲劳加载，以确定柱脚支座连接的疲劳寿命。

2.根据权利要求1所述的铁路声屏障柱脚支座连接疲劳性能试验方法，其特征在于：步骤S10中，

考虑列车通过声屏障时的三种工况，即临向列车通过、对向列车通过和双向列车会车时循环风压对声屏障的冲击荷载作用，统计得到不同工况下荷载作用的次数和柱脚弯矩、剪力值大小。

3.根据权利要求1所述的铁路声屏障柱脚支座连接疲劳性能试验方法，其特征在于：步骤S10具体为，

S101、通过风洞试验或数值风洞模拟列车通过声屏障，对声屏障柱缩尺模型进行测试，得到列车通过声屏障的风速、循环风压；

S102、根据风速、循环风压，采用有限元分析得到声屏障柱的柱脚弯矩、剪力值；

S103、由列车通行计划确定疲劳荷载的次数。

4.根据权利要求1所述的铁路声屏障柱脚支座连接疲劳性能试验方法，其特征在于：步骤S40具体为，

S401、将多个拉杆螺栓沿第二方向临时固定在试验地面上；

S402、起吊混凝土墩座，使得混凝土墩座上预留的多个圆形孔道相应穿过拉杆螺栓；

S403、调整柱脚试件使得加载点与疲劳试验机加载头对正，用螺母固定拉杆螺栓使得柱脚试件固定在试验地面上。

5.根据权利要求4所述的铁路声屏障柱脚支座连接疲劳性能试验方法，其特征在于：

试验地面上开设有两条T型地槽，拉杆螺栓下端穿入T型地槽中并临时固定。

6.根据权利要求1所述的铁路声屏障柱脚支座连接疲劳性能试验方法，其特征在于：步骤S50具体为，

通过疲劳加载，综合测试连接螺栓工作状态、柱脚底板下方重力式流动砂浆及混凝土状态、焊缝开裂情况、柱脚钢结构的钢板应变与变形情况，观测频率为损伤出现前每加载10万次，损伤出现后每加载5万次。

7.一种用于权利要求1-6任一项所述的铁路声屏障柱脚支座连接疲劳性能试验方法的试验装置，其特征在于：该试验装置包括下部的混凝土墩座和上部的柱脚钢结构，其中，

混凝土墩座采用与柱下混凝土基础或混凝土桥面板相同的材料制作而成，混凝土墩座中按照实际工程现场施工相同的材料和工艺沿第一方向预埋有连接螺栓，连接螺栓露出混凝土墩座；混凝土墩座中沿第二方向预留有多个圆形孔道，圆形孔道贯通混凝土墩座；

柱脚钢结构按照实际工程现场施工相同的材料下料，通过在反弯点处截断制作而成，按照实际工程现场施工相同的材料和工艺沿第一方向通过连接螺栓安装到混凝土墩座上；

试验时，混凝土墩座通过多个拉杆螺栓穿过圆形孔道固定在试验地面上，柱脚钢结构的加载点与疲劳试验机加载头对正。