[发明专利]一种公铁两用桥桥梁振动模拟设备

说明书

本发明提供了一种公铁两用桥桥梁振动模拟设备，该设备包括固定底座(1)、固定支架(2)、固定在支架(2)上的弹簧(3)、固定在支架(2)上的可调频电机(8)、连接在电机(8)上的可调偏心距的偏心轮(4)、固定在弹簧(3)上的托盘(7)、托盘下固定连杆(6)、连杆(6)下端设置滚轮(5)，滚轮(5)和偏心轮(4)相接触。本发明可以精细化模拟不同频率及不同振幅下列车行驶引起的振动，适用于建设期及运营期构件受振动的影响规律实验分析。

技术领域

本发明涉及一种公铁两用桥桥梁振动模拟设备，属于公铁两用桥列车振动模拟领域。

背景技术

公铁两用桥是我国常用的一种桥梁，可供铁路列车与公路车辆共同行驶通过。自新中国成立以来，我国兴建了一批大型公铁两用桥，如武汉长江大桥、南京长江大桥等，对我国交通事业的发展起到了里程碑式的影响作用。公铁两用桥在铁路层列车通过时，会引起结构发生一定的振动，从而对桥梁的其他构件产生一定的影响。近年来，随着我国高铁技术的不断提升，公铁两用桥列车行驶引发的桥梁振动形式也不断发生变化，对其他构件的影响分析技术也需要重新评估，公铁两用桥列车引起的桥梁振动模拟设备也将大量被应用于桥梁振动的模拟。

另一方面，随着我国早期建设公铁两用桥的不断运营，不少桥梁都进入了改造加固期，如南京长江大桥，九江长江大桥等。由于铁路线路不便中断等因素，这两座典型桥梁都选择了维持铁路桥不变，加固公路桥面的改造方式。这就带来了一个问题，上部结构的施工必须在铁路层不中断交通的情况下进行，列车引起的桥梁振动对上部结构施工的影响远大于上层结构运营期时的影响，必须对振动的影响进行精细化模拟。目前，国内外尚无专门面向公铁两用桥桥梁振动模拟的设备，国内现有的大型振动台能耗大、体积大，用于进行小型构件的振动测试效率较低；而国内小型振动模拟设备多是用于教学实验或汽车运输过程中的颠簸振动模拟，该类设备振动频率范围大，针对性差，同时可提供的振幅范围较小，一般不超过20mm，难以满足列车引起桥梁振动的振幅要求。在此背景下，急需能够精细化模拟公铁两用桥列车行驶引起桥梁振动的模拟设备。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种公铁两用桥桥梁振动模拟设备，该设备能够精细化模拟公铁两用桥桥梁振动，用以模拟分析公铁两用桥列车引起的桥梁振动对上部结构施工时的影响，也可用于运营期上部结构在列车引起振动下的力学反馈。

技术方案：本发明提供了一种公铁两用桥桥梁振动模拟设备，该设备包括固定底座，在固定底座上表面的中间和四周固定有支架，在四周固定的支架上固定有弹簧，在中间固定的支架上固定有可调频电机，在弹簧的上端固定托盘，在托盘的下表面固定连杆，在连杆的下端设置滚轮，可调频电机连接有可调偏心距的偏心轮，滚轮和偏心轮相接触。

其中：

所述的在固定底座上表面的中间和四周固定有支架，是指在固定底座的中间位置固定一个支架，沿固定底座周边均匀固定有数量≥3个的支架。

所述的可调频电机提供300rpm～1000rpm的可调节转速、提供频率为5Hz～16.67Hz的振动。

所述的偏心轮的偏心距调节范围为0～5cm、提供的振幅≤5cm。

所述的在托盘的下表面固定连杆，在连杆的下端设置滚轮是指在托盘下表面的中心线对称两边设置两个连杆，每个连杆的下端均设置一个滚轮。

所述的调频电机的电机头、托盘的中心线和两个滚轮的中心线位于同一条直线上，保证整个托盘的振幅一致。

所述的滚轮可以自由转动，降低与偏心轮间的摩阻力，避免由于长期使用磨耗导致的托盘整体振幅偏移。

弹簧限制托盘位移，确保托盘下的滚轮始终与偏心轮紧密接触。

所述的托盘的底面与侧面设置有固定孔与固定栓，用于将试件或试件夹具固定在托盘上。