1.高速铁路板式无砟轨道垂向稳定性模型试验装置,其特征在于:包括轨道台座(1),所述轨道台座(1)上方固定设置有多个缩尺轨道板单元(2),所述轨道台座(1)和多个缩尺轨道板单元(2)之间固定均布多个板下电磁铁(3),所述每个缩尺轨道板单元(2)的上方两侧均通过多个卡扣(4)栓接有缩尺钢轨(5),所述轨道台座(1)的内部和缩尺轨道板单元(2)的内部之间固定设置有多个用于模拟锚固销钉限位作用的条形磁铁(6),多个所述缩尺轨道板单元(2)的上方悬挂设置有加热钢板(7),每个缩尺轨道板单元(2)的上方垂直缩尺钢轨(5)的方向固定设置有多个分力架(8),每个所述分力架(8)的纵向两端沿缩尺钢轨(5)的方向固定设置有纵向力作动器(9),每个所述分力架(8)的中间上方垂直设置有垂向力作动器(10),所述轨道台座(1)的侧方固定设置有非接触式光学位移测量设备(11)。
2.根据权利要求1所述的高速铁路板式无砟轨道垂向稳定性模型试验装置,其特征在于:所述轨道台座(1)上方均布固定设置有多个钢板支撑架(12),每个所述钢板支撑架(12)上吊有多个钢板连接索(13)且通过多个钢板连接索(13)将加热钢板(7)悬挂于多个所述缩尺轨道板单元(2)的上方。
3.根据权利要求1所述的高速铁路板式无砟轨道垂向稳定性模型试验装置,其特征在于:所述轨道台座(1)包括底部承台(1-1)和分别固定设置于底部承台(1-1)两端的端部承台(1-2)。
4.根据权利要求1所述的高速铁路板式无砟轨道垂向稳定性模型试验装置,其特征在于:多个板下电磁铁(3)固定设置于底部承台(1-1)上,多个板下电磁铁(3)在横向与纵向均等间距布置,每个所述板下电磁铁(3)的电源开关均独立控制。
5.根据权利要求3所述的高速铁路板式无砟轨道垂向稳定性模型试验装置,其特征在于:两相邻缩尺轨道板单元(2)之间采用低弹性模量材料连接形成弱连接接缝(14)或者两相邻缩尺轨道板单元(2)之间为非连接接缝,位于两端的缩尺轨道板单元(2)的端部分别与端部承台(1-2)连接。
6.根据权利要求1所述的高速铁路板式无砟轨道垂向稳定性模型试验装置,其特征在于:所述缩尺轨道板单元(2)包括轨道板单元上表面(2-1)和轨道板单元下表面(2-2),所述轨道板单元上表面(2-1)和轨道板单元下表面(2-2)分别设置有多个温度传感器。
7.根据权利要求3所述的高速铁路板式无砟轨道垂向稳定性模型试验装置,其特征在于:两端的缩尺钢轨(5)的端部与端部承台(1-2)之间预留30mm至50mm的间隙。
8.高速铁路板式无砟轨道垂向稳定性模型试验方法,其特征在于:采用权利要求1-7任一所述的高速铁路板式无砟轨道垂向稳定性模型试验装置,试验方法包括如下步骤:S1、组装模型试验装置;S2、在缩尺轨道板单元(2)上布设多个温度传感器;S3、对加热钢板(7)进行通电升温,通过加热钢板(7)辐射使缩尺轨道板单元(2)升温,通过多个温度传感器反馈缩尺轨道板单元(2)的温度变化,计算温度变化量Δt;S4、通过控制不同板下电磁铁(3)的电源开关,控制板下电磁铁(3)电磁力在不同位置的有无;板下电磁铁(3)所能提供的总的板下电磁力F 板下电磁力 为:其中,F i 为第i个板下电磁铁(3)提供的电磁力,n为板下电磁铁(3)的总数量;每个板下电磁铁(3)的电源开关均独立控制,当第j个板下电磁铁(3)的电源开关断开时,电磁力F j =0(1≤F j ≤n),模拟CA砂浆与轨道板脱粘;缩尺轨道板单元(2)与CA砂浆脱粘面积为:A=mL 2上式中,A为轨道板单元(2)与CA砂浆脱粘面积,m为电源开关断开的板下电磁铁(3)的个数,L为两相邻板下电磁铁(3)的间距;通过调节电压大小调整板下电磁铁(3)电磁力的强弱;第j个板下电磁铁(3)的电磁力最大为其额定电磁力F j额 ,所述板下电磁铁(3)的磁力与电压大小成正比关系,通过调节电压大小调整板下电磁铁(3)的电磁力强弱;S5、通过控制多个条形电磁铁(6)的电压大小,调整条形磁铁(6)电磁力F 销钉电磁力 的强弱;S6、通过多个纵向力作动器(9)给轨道板单元(2)加纵向力F 纵向 ;S7、通过多个垂向力作动器(10)给轨道板单元(2)施加垂向力F 垂向 ;S8、通过非接触式光学位移测量设备(11)监测加载全过程多个缩尺轨道板单元(2)之间的上拱位移变化;S9、进行数据处理,获得以下变量之间的数学关系:W=f(Δt,F 纵向 ,F 垂向 ,F 板下电磁力 ,F 销钉电磁力 )其中,W为缩尺轨道板单元(2)的最大垂向上拱量,Δt为温度变化量,F 纵向 为施加的列车纵向力,F 垂向 为施加的列车垂向力,F 板下电磁力 为施加的板下电磁力,F 销钉电磁力 为施加的销钉电磁力。