一种磁悬浮轨道梁最优刚度限值的测试方法技术

本发明专利技术提供的一种磁悬浮轨道梁最优刚度限值的测试方法，突破传统理念，将验证刚度转变为测定刚度，以便后续设计工作，能够有效确定不同车型在不同运行速度下的最优刚度限值，测定过程中试验精度高，便于逐级多次调整刚度，调整精确，调节梯度灵活可变，也能适用于验证环节，精度较高，验证充分，同一个空心箱体能够重复利用于多次试验，减少浪费，节能环保，降低试验成本，存在多跨空心箱体时，能够同时针对不同的空心箱体调整不同的刚度，一次试验能够获得多组数据，有效提高试验效率，降低现场试验的工作难度，缩短试验周期，最终降低磁悬浮铁路的施工成本和运营成本，对我国磁悬浮铁路的推广和发展具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮轨道梁最优刚度限值的测试方法
本专利技术涉及磁悬浮轨道梁
，特别涉及一种磁悬浮轨道梁最优刚度限值的测试方法。
技术介绍
磁浮轨道梁结构是磁浮交通的主要承载结构，轨道梁刚度大时，乘坐舒适度好，但造价高；刚度小时，乘坐舒适度差，但可减小造价，由于轨道梁结构造价约占总系统造价的60％～80％，所以轨道梁的刚度不仅直接影响到车辆运行的平稳性与乘客的乘坐舒适性，还决定了磁浮线路的绝大部分造价，因此合理的刚度设计值是保证工程经济及运营稳定的关键。目前国内已经有多条中低速磁浮线路投入运营，如长沙磁浮机场线、北京S1线等，也初步形成了一些标准和规范。但对于轨道梁的刚度限值，国内中低速磁浮规范多沿用德国高速磁浮规范限值，较为严格(国内规范为不低于1/4600，日本为不低于1/1500，德国为不低于1/4000)，且根据现有一些实测挠度也说明这个值较为保守，使得现有磁浮轨道梁的造价偏高，直接影响了磁浮交通的推广应用，造成成本浪费。现有的磁悬浮轨道在设计时，通常采用车桥耦合振动软件模型进行分析，后辅助进行试验线的实测数据采集验证，但车桥耦合振动分析中的悬浮控制模块模型与实际存在失真，理论尚不完善，建模因人而异因此结论差别较大，故其准确性有待进一步验证，并且由于试验线的设计工作量繁重，一些试验线在设计时也仅考虑了在局部地段设置两-三种不同刚度和不同结构形式的轨道梁，且轨道梁刚度差异性不大，测试值不够灵活、充分，导致其验证效果不佳，并且主要验证其安全性，没有充分结合舒适性和经济性，因此目前尚无法确定适合我国磁悬浮车型在不同运行速度下的轨道梁的最优刚度限值。专利技术内容本专利技术所要解决的技术问题在于现有磁浮轨道梁结构的刚度限值比较保守，在设计刚度时主要采用验证而非测定，同时验证环节不充分，导致缺乏适合我国磁悬浮车型的轨道梁的最优刚度限值，造成轨道梁造价偏高，浪费成本等上述不足，提供一种磁悬浮轨道梁最优刚度限值的测试方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种磁悬浮轨道梁最优刚度限值的测试方法，包括如下步骤：A、在所有轨道梁上连接轨枕，将所有所述轨道梁吊装在桥墩上，在所述轨枕上连接轨道，所有所述轨道梁中至少一跨为高度可调的空心箱体；B、选择车型及运行速度进行磁浮列车动载试验，获得所述空心箱体段的车辆运行舒适性指标W；C、调整至少一跨所述空心箱体的高度；D、重复步骤B和C，直到在W﹤3范围内确定该车型及运行速度下的轨道梁最优刚度；其中，所述空心箱体包含上层构件和下层构件，所述下层构件可拆卸地连接于所述上层构件下方，所述空心箱体为钢质构件。采用本专利技术所述的一种磁悬浮轨道梁最优刚度限值的测试方法，在试验线中至少设置一跨高度可调的空心箱体，其余跨轨道梁可以为高度不可调的轨道梁，如采用混凝土轨道梁有效降低试验成本，同时减轻现场调节的工作量，提高试验效率，利于保障轨道的水平度，避免测量误差，所述空心箱体均为钢质构件，空心箱体的刚度可以根据以下公式计算：E＝EI，其中K为抗弯刚度，E为所述空心箱体钢材的弹性模量，I＝I上+A上×S上2，I为空心箱体的整体惯性距，I上为所述上层构件绕自身中性轴的惯性距，A上为所述上层构件自身截面面积，S上为所述上层构件距空心箱体中心线的距离，因此通过调节上层构件和/或下层构件的高度，或调节上层构件和下层构件之间的间距，实现所述空心箱体的整体高度(即上层构件上表面和下层构件下表面之间高度差)可调，从而使所述空心箱体的刚度发生变化，将所有所述轨道梁安装完毕后，选择车型及运行速度进行试验，获得所述空心箱体段的车辆运行舒适性指标W，然后逐级调整所述空心箱体的刚度，即调整所述空心箱体的高度，并通过调整墩高或支座高度使调整后的空心箱体的轨道高度与相邻跨的轨道高度一致，然后重复试验获取测量数据，通常W﹤2.50为优良，2.50﹤W﹤2.75良好，2.75﹤W﹤3.00为合格，由于所以轨道梁的刚度不仅直接影响舒适性指标，还决定磁浮线路的绝大部分造价，为满足舒适性，在W﹤3.00的范围内确定所述空心箱体的在该车型及运行速度下的最优刚度，也就确定了在该车型及运行速度下的轨道梁的最优刚度限值，以便后续各项目进行设计，采用本方法突破传统理念，将验证刚度转变为测定刚度，能够有效确定不同车型在不同运行速度下的最优刚度限值，以便指导后续设计，测定过程中试验精度高，便于逐级多次调整刚度，调整精确，调节梯度灵活可变，也能适用于验证环节，精度较高，验证充分，同一个空心箱体能够重复利用于多次试验，减少浪费，节能环保，降低试验成本，存在多跨空心箱体时，能够同时针对不同的空心箱体调整不同的刚度，一次试验能够获得多组数据，有效提高试验效率，降低现场试验的工作难度，缩短试验周期，最终降低磁悬浮铁路的施工成本和运营成本，对我国磁悬浮铁路的推广和发展具有重大意义。进一步的，所述上层构件包括顶板和两个腹板一，所述下层构件包括底板和两个腹板二，每个所述腹板一与一个所述腹板二对齐，所述腹板一和腹板二分别与若干个连接板通过螺栓连接，所述腹板一与对应的腹板二之间具有间隙，所述间隙的大小通过改变所述连接板与对应所述腹板一和腹板二所连接的位置来进行调节。进一步的，每个所述连接板的上下两端均设有若干排螺孔。所述腹板一和腹板二上均也设有螺孔，通过调整所述腹板一和/或腹板二上的螺孔与每个所述连接板上的螺孔之间的连接位置来调整箱体的高度，所有所述连接板为钢板，螺孔位置加工精度高，便于精确控制高度。进一步的，所述步骤C包含如下步骤：C1、将上层构件和下层构件断开，调整所述间隙的高度；C2、连接所述上层构件和下层构件；C3、将所述空心箱体安装回原位。进一步的，所述步骤C3中还包含调整对应的所述空心箱体下的支座的高度。进一步的，所有所述空心箱体下的所述支座为可调高支座。所述可调高支座为液压调高支座或螺旋调高支座，由于其他跨轨道梁的高度位置不变，而所述空心箱体的自身高度发生改变，通过液压或螺纹旋合来使高度改变后的空心箱体的位置与其他轨道梁平齐，即所有所述轨道梁的上表面齐平，调整精度好，灵活性好，以便保证轨道水平，有效保证试验的顺利进行，保证整体线路的高度，有效提高试验的精确度，保证刚度限值的最优性，以便降低实际施工时的线路造价。进一步的，所述上层构件和下层构件内均设有加劲肋。进一步的，所述空心箱体沿纵桥向的两个端部上还有若干个加劲板，每个所述加劲板的底面连接于所述底板上，每个所述加劲板的一个侧面连接于所述腹板二上。进一步的，所述步骤B中的车辆运行舒适性指标的计算公式为：其中：A为车辆振动加速度，f为所述空心箱体的一阶振动频率，F(f)为频率修正系数。进一步的，每个所述空心箱体的上层构件和下层构件的尺寸、材质均相同。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术突破传统理念，将验证刚度转变为测定刚度，能够有效确定不同车型在不同运行速度下的最优刚度限值，测定过程中试验精度高，便于逐级多次调整刚度，调整精确，调节梯度灵活可变，也能适用于验证环节，精度较高，验证充分，同一个空心箱体能够重复利用于多次试验，减少浪费，节能环保，降低试验成本，存在多跨空心箱体时，能够同时针对不同的空心箱体调整不同的刚度，一次试验能够获得多组数据，有效提高试验效率，降低现场试验的工作难度，缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁悬浮轨道梁最优刚度限值的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：A、在所有轨道梁上连接轨枕(1)，将所有所述轨道梁吊装在桥墩(7)上，在所述轨枕(1)上连接轨道，所有所述轨道梁中至少一跨为高度可调的空心箱体；B、选择车型及运行速度进行磁浮列车动载试验，获得所述空心箱体段的车辆运行舒适性指标W；C、调整至少一跨所述空心箱体的高度；D、重复步骤B和C，直到在W﹤3范围内确定该车型及运行速度下的轨道梁最优刚度；其中，所述空心箱体包含上层构件(2)和下层构件(3)，所述下层构件(3)可拆卸地连接于所述上层构件(2)下方，所述空心箱体为钢质构件。

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮轨道梁最优刚度限值的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：A、在所有轨道梁上连接轨枕(1)，将所有所述轨道梁吊装在桥墩(7)上，在所述轨枕(1)上连接轨道，所有所述轨道梁中至少一跨为高度可调的空心箱体；B、选择车型及运行速度进行磁浮列车动载试验，获得所述空心箱体段的车辆运行舒适性指标W；C、调整至少一跨所述空心箱体的高度；D、重复步骤B和C，直到在W﹤3范围内确定该车型及运行速度下的轨道梁最优刚度；其中，所述空心箱体包含上层构件(2)和下层构件(3)，所述下层构件(3)可拆卸地连接于所述上层构件(2)下方，所述空心箱体为钢质构件。2.如权利要求1所述的一种磁悬浮轨道梁最优刚度限值的测试方法，其特征在于，所述上层构件(2)包括顶板(21)和两个腹板一(22)，所述下层构件(3)包括底板(31)和两个腹板二(32)，每个所述腹板一(22)与一个所述腹板二(32)对齐，所述腹板一(22)和腹板二(32)分别与若干个连接板(4)通过螺栓连接，所述腹板一(22)与对应的腹板二(32)之间具有间隙(9)，所述间隙(9)的大小通过改变所述连接板(4)与对应所述腹板一(22)和腹板二(32)所连接的位置来进行调节。3.如权利要求2所述的一种磁悬浮轨道梁最优刚度限值的测试方法，其特征在于，每个所述连接板(4)的上下两端均设有若干排螺孔。4.如权利要求2所述的一种磁悬浮轨道梁最优刚度限值的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国静，董俊，曾永平，郑晓龙，陶奇，徐昕宇，苏延文，庞林，颜永逸，周川江，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51