铁路振动的野外测试

如题所述

在以上理论分析的基础上,为了对铁路振波过程、波形及振动产生的附加力的大小有直观的认识,我们进行了铁路振动的测试工作。

图6-3 试验装置示意图

测试在野外铁路边进行,测试地点选在成昆铁路线边,铁路路堤高1m,试验装置如图6-3所示。装置由密封的压力盒及测压管组成。压力盒为一封闭的容器,其中装有纯水,当铁路振动到来时,通过土层(硬塑状粘土)将压力传到容器中。振波使压力盒受压,将压力传给水体,水体中压力增高或下降可带动其上部测压管中的水柱作上下振动。将装满水的压力盒埋入相应的土中,应力波通过压力盒使水柱同步振动。记录下其振幅、频数、时间及火车类型(包括客车及货车),并用摄像作为辅助手段进行测试。

测试时间为2002年5月,阴天,振源来自无缝钢轨的焊接处,试验分成5个点进行采样。5个点离振源的距离分别为1.5m、2.0m、3.8m、4.5m、6.1m。第1个点位于路堤边坡上的碎石中,第2个点位于路堤缓冲沟外侧,第3个点在出露最近的原状硬塑粘土中,第4、第5个点土质与第3个点一样。成果图主要根据第3、4、5点绘制。数据采集利用摄像后计算机抓图的方法,分别采集0.1s、0.2s……时的振幅值,用这些值绘出曲线。

测试结果经过整理后如图6-4所示。测试观察的结果表明:

图6-4 实测的振波过程曲线

(1)在土层中离振源越近振动幅度越大。在离振源3.8m时,水柱最大高度可达13mm(货车),在离振源6.1m时水柱最大高度降为2mm(货车)。

(2)客车的振动表现为均匀而稳定,而货车的振动表现为极不均匀,且其振动幅度大约是客车的2倍左右。

(3)货车有时出现“停振”现象,即振动幅度保持在一个较小的水平内波动,但有时也可跳至很高的水平。

(4)客车振动的最大值均发生在第一次振动中,这与客车机头较重有关(其轮静荷载达20t),而货车振动最大值的出现则是随机的。

(5)客车振动的频数很明显与火车节数相等;货车振幅大时此规律较明显,振幅小时则不很明显。

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