本发明涉及隧道与地下工程试验，特别是涉及一种列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统。
背景技术：
1、随着我国地下空间工程的不断发展，铁路、公路、地铁隧道的修建也是方兴未艾；近些年，列车振动对隧道结构的影响日益凸显，长期的列车振动会导致隧道衬砌开裂、道床脱空等病害；一旦出现隧道病害，将严重影响列车的运营安全性，极易发生重大事故，造成社会不良影响，因此亟待解决该问题。
2、模型试验可以有效模拟隧道的动力响应规律，受限于试验成本及较大的工作量，现有模型试验涉及列车振动作用下隧道结构动力响应研究主要考虑相似比1:20-1:40的情况，缺乏大比例尺的模型试验研究；模型试验比例尺越小，试验误差越大；因此，亟需一种列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统，满足科学研究及实际工程需求，为隧道动力学响应提供更精确的试验数据支撑。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统，以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统，包括试验基坑，所述试验基坑内的下部设置有隧道结构模型，所述试验基坑与所述隧道结构模型之间设置有大型激振系统，所述大型激振系统电性连接有智能振动控制系统；所述试验基坑内填充有土体，所述土体内设置有监测系统的监测端，所述智能振动控制系统与所述监测系统的终端设置在所述试验基坑外；
3、大型激振系统包括可调节底座，所述可调节底座与所述试验基坑内的底部固定连接，所述可调节底座伸入所述隧道结构模型内的一端固定连接有可调节横梁，所述可调节横梁上设置有振动部，所述振动部与所述隧道结构模型的内壁抵接。
4、优选的，所述试验基坑包括三个侧向混凝土墙和一个正面混凝土墙，相邻的两个侧向混凝土墙之间固定连接，所述正面混凝土墙的两端与不相邻的两个所述侧向混凝土墙的端部固定连接，三个所述侧向混凝土墙与所述正面混凝土墙之间设置有隧道结构放置区。
5、优选的，所述正面混凝土墙上开设有混凝土支护中心开孔，所述混凝土支护中心开孔与所述隧道结构模型固定连接并连通，所述混凝土支护中心开孔背离所述隧道结构模型的一端底部固定连接有运输楼梯。
6、优选的，所述隧道结构模型包括设置在隧道结构放置区内的若干个混凝土管节，相邻的两个所述混凝土管节之间设置有橡胶防水条，所述混凝土管节上嵌设有若干个圆形观察窗，处于两端的所述混凝土管节分别与所述侧向混凝土墙、所述混凝土支护中心开孔固定连接并连通。
7、优选的，所述振动部包括若干个大型激振器，所述大型激振器通过激振器夹具与所述可调节横梁可拆卸连接，所述大型激振器远离所述可调节横梁的一端固定连接有力传感器，所述力传感器与所述混凝土管节的内壁抵接。
8、优选的，所述智能振动控制系统包括控制终端，所述控制终端电性连接有智能信号发生器，所述智能信号发生器电性连接有若干个信号放大器，所述信号放大器与所述大型激振器一一对应设置并电性连接。
9、优选的，所述监测系统的终端包括监控平台，所述监测系统的监测端包括若干个运动相机、位移监控设备、力学监控设备、加速度监控设备。
10、优选的，所述运动相机、所述位移监控设备、所述力学监控设备、所述加速度监控设备与所述监控平台电性连接。
11、优选的，所述运动相机设置在所述混凝土管节内，所述运动相机与所述圆形观察窗一一对应设置。
12、本发明公开了以下技术效果：
13、本发明通过在试验基坑内设置隧道结构模型，并在试验基坑内填充土体，使隧道结构模型处于土体中，并通过大型激振系统可以更准确的反映列车振动作用下隧道结构的动力响应规律；同时，通过智能振动控制系统可精准模拟列车速度、振动波形及列车运行间隔，可实现与真实情况更接近、准确度要求更高的相关试验，并通过监测系统能够对实验数据进行实时的收集。
1.一种列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统，其特征在于：包括试验基坑(1)，所述试验基坑(1)内的下部设置有隧道结构模型(2)，所述试验基坑(1)与所述隧道结构模型(2)之间设置有大型激振系统(3)，所述大型激振系统(3)电性连接有智能振动控制系统(4)；所述试验基坑(1)内填充有土体，所述土体内设置有监测系统(5)的监测端，所述智能振动控制系统(4)与所述监测系统(5)的终端设置在所述试验基坑(1)外；
2.根据权利要求1所述的列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统，其特征在于：所述试验基坑(1)包括三个侧向混凝土墙(6)和一个正面混凝土墙(8)，相邻的两个侧向混凝土墙(6)之间固定连接，所述正面混凝土墙(8)的两端与不相邻的两个所述侧向混凝土墙(6)的端部固定连接，三个所述侧向混凝土墙(6)与所述正面混凝土墙(8)之间设置有隧道结构放置区(10)。
3.根据权利要求2所述的列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统，其特征在于：所述正面混凝土墙(8)上开设有混凝土支护中心开孔(7)，所述混凝土支护中心开孔(7)与所述隧道结构模型(2)固定连接并连通，所述混凝土支护中心开孔(7)背离所述隧道结构模型(2)的一端底部固定连接有运输楼梯(9)。
4.根据权利要求3所述的列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统，其特征在于：所述隧道结构模型(2)包括设置在隧道结构放置区(10)内的若干个混凝土管节(16)，相邻的两个所述混凝土管节(16)之间设置有橡胶防水条(17)，所述混凝土管节(16)上嵌设有若干个圆形观察窗(18)，处于两端的所述混凝土管节(16)分别与所述侧向混凝土墙(6)、所述混凝土支护中心开孔(7)固定连接并连通。
5.根据权利要求4所述的列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统，其特征在于：所述振动部包括若干个大型激振器(11)，所述大型激振器(11)通过激振器夹具(12)与所述可调节横梁(15)可拆卸连接，所述大型激振器(11)远离所述可调节横梁(15)的一端固定连接有力传感器(13)，所述力传感器(13)与所述混凝土管节(16)的内壁抵接。
6.根据权利要求5所述的列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统，其特征在于：所述智能振动控制系统(4)包括控制终端(19)，所述控制终端(19)电性连接有智能信号发生器(20)，所述智能信号发生器(20)电性连接有若干个信号放大器(21)，所述信号放大器(21)与所述大型激振器(11)一一对应设置并电性连接。
7.根据权利要求4所述的列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统，其特征在于：所述监测系统(5)的终端包括监控平台(22)，所述监测系统(5)的监测端包括若干个运动相机(23)、位移监控设备(24)、力学监控设备(25)、加速度监控设备(26)。
8.根据权利要求7所述的列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统，其特征在于：所述运动相机(23)、所述位移监控设备(24)、所述力学监控设备(25)、所述加速度监控设备(26)与所述监控平台(22)电性连接。
9.根据权利要求8所述的列车振动下隧道结构动力响应研究大比例尺模型试验系统，其特征在于：所述运动相机(23)设置在所述混凝土管节(16)内，所述运动相机(23)与所述圆形观察窗(18)一一对应设置。
