北京交通大学轨道与路基工程测试与评估期末大作业轨道部分

北京交通大学研究生作业——《轨道与路基工程测试与评估》姓名：XX学号：XXXXXXX组别：第三组联系方式：XXXXXXXXX1.作业要求北京铁路局丰沙线K49+952~K50+120为某弹性轨枕试验段，铺设无缝线路结构，轨枕为AII型混凝土枕、间距1667根/公里，100根轨枕位于路基地段，其余位于隧道内。道床纵横向阻力是保证无缝线路强度、稳定性的关键，为掌握新型弹性轨枕线路的纵横向阻力特性，需要对其进行现场测试。请根据测试需求，给出具体的试验方案，包括测试设备、试验步骤、时间安排、人员安排、试验费用等。图1现场测试2.横纵向阻力测试前期准备工作2.1．试验仪器设备(1)AMSLER脉冲疲劳试验机:最大荷载500Nk,精度500N;示值允许偏差三1%。(2)DDS32数据采集仪:采集通道64个;采集频率范围。0～10000Hz。(3)lenovo笔记本电脑:处理器主频IntelCorei52.4GHz;硬盘可用空间500G。(4)位移传感器:量程0～10mm。(5)百分表:量程0～10mm。(6)压力传感器:量程O～50kN;非线性误差三2%;输出灵敏度2.00mv/v。(7)电阻纸式应变片:规格580mm;电阻值119土0.27%。:灵敏系数2.032士0.26%。(8)机械千斤顶:量程0～50kN。2.2.试验数据采集系统试验数据采集系统是由测试传感器、数据采集仪、数据监控和存储设备组成。本次试验所使用的采集系统是基于犯位处理器的动态数字集成采集系统,它集信号的采集、过虑、放大与模数转换为一体,通过外接电脑可方便地监控和获取精确的数字采集信息,工作原理如图。图2实验数据采集系统原理图2.3.试验轨道组成(l)钢轨:60kg/m,长1200mm。(2)轨枕:Ⅱ型普通桥枕和Ⅱ型弹性桥枕各2根,间距540mm。(3)扣件:Ⅱ型弹条,扭力矩80N·m;轨下胶垫60-10-11型。(4)道床:碎石道碴,厚度25omm,肩宽45omm。2.4.试验荷载(1)静载:O-400kN。(2)动载:疲劳荷载=60kN，=400kN;循环特性0.15；加载频率f=8.33HZ;疲劳次数N=400次。2.5.其它要求(1)环境温度要求20士5℃。(2)贴片电阻应变片粘贴前,首先必须使用研磨机、砂纸将贴片处磨平(与所测应变方向成角打磨);并用丙酮或乙醇将应变片和贴片处的油污、尘埃等清除千净；最后用贴片抹刀利用502胶或AB胶完全粘贴。(3)铺设整道试验轨道的铺设应符合工务技术标准,并按试验要求整道。(4)位移传感器的安装位移传感器安装支架必须牢固,传感器顶针与被测面须垂直。3.横向阻力测试方法3.1.压力传感器的标定测试之前,用疲劳试验机对压力传感器进行标定,找出压力值与电压值之间的对应关系(见表1-1)，并据此拟合出相应的压力传感器标定曲线如图1-1,再由此计算出标定系数为4.5kN/V。3.2道床横向阻力的测试步骤（1）正式试验之前须用脉冲疲劳试验机对道床进行稳定作业,以静载=40kN，动载:=200kNkN,频率f=8.33Hz连续稳定三次,每次稳定1小时后停机固整道。(2)测试前要求将轨枕受力端修理平整,千斤顶和压力传感器必须安装在轨排中心位置,加载横梁不能与道碴有接触,百分表安装在轨排非受力端钢轨轨头侧面。(3)匀速加载,分别记录百分表读数为1.0mm、2.0mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm、7.0mm、8.0mm、9.0mm、10.0mm时压力传感器相应的电压输出值。(4)卸载,将轨排恢复到初始位置,整道。(5)重复(2)～(4)的测试过程两次。道床横向阻力测试组装图图1-3,图1-4为其测试框图。4.纵向阻力测试方法4.1.压力传感器的标定测试之前,用疲劳试验机对压力传感器进行标定,找出压力值与电压值之间的对应关系(见表1-1)，并据此拟合出相应的压力传感器标定曲线如图1-1,再由此计算出标定系数为4.5kN/V。4.2道床纵向阻力的测试步骤（1）正式试验之前须用脉冲疲劳试验机对道床进行稳定作业,以静载=40kN，动载:=200kNkN,频率f=8.33Hz连续稳定三次,每次稳定1小时后停机固整道。(2)测试前要求将轨枕受力端修理平整,千斤顶和压力传感器必须安装在轨排中心位置,加载横梁不能与道碴有接触,百分表安装在轨排非受力端钢轨轨头侧面。(3)匀速加载,分别记录百分表读数为1.0mm、2.0mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm、7.0mm、8.0mm、9.0mm、10.0mm时压力传感器相应的电压输出值。(4)卸载,将轨排恢复到初始位置,整道。(5)重复(2)～(4)的测试过程两次。道床纵向阻力采用现场原位测试方法测试,将被测轨枕所有扣件松开并抽出胶垫,利用相邻轨枕提供的纵向反力推移被测轨枕。测试采用千斤顶施加纵向推力,测力仪记录推力数值,百分表记录轨枕位移。考虑到加力装置位于轨枕中部,为避免轨枕左右位移不均匀造成测量误差,在轨枕两端各安装1块百分表,取其位移平均值作为轨枕位移观测值。测试装置如图3-4所示。5.总结根据试验需要，安排每天四个人进行测量，得试验所需费用如下：仪器单价数目总价AMSLER脉冲疲劳试验机租借10001000DDS32数据采集仪1981198lenovo笔记本电5000/台15000位移传感器159元/个1159百分表108元/个2108压力传感器55元/个4220电阻纸式应变片3元/个若干约200元机械千斤顶320元/台1320人工200元人/天4人X5天4000总计11205元