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专利号: 2018107978494
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 道路、铁路或桥梁的建筑
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高铁桥梁行车安全评估方法,其特征在于,所述方法包括:将一桥梁的多个桥梁变形样本输入预设的解析模型,获得与所述多个桥梁变形样本中每一个桥梁变形样本一一对应的多个钢轨附加变形样本;所述钢轨铺设在所述桥梁表面;

将所述多个钢轨附加变形样本和一轨道列车的多个行驶速度样本输入预设的模拟模型,得出对应的多个行驶状态;其中,所述多个钢轨附加变形样本中的每一个钢轨附加变形样本与所述多个行驶速度样本中的每一个行驶速度样本一一配对得出所述多个行驶状态中的每一个行驶状态;

根据所述多个行驶状态,得出能保证所述轨道列车正常行驶时的桥梁变形极限样本。

2.根据权利要求1所述的高铁桥梁行车安全评估方法,其特征在于,所述的将一桥梁的多个桥梁变形样本输入预设的解析模型,获得与所述多个桥梁变形样本中每一个桥梁变形样本一一对应的多个钢轨附加变形样本,包括:根据所述多个桥梁变形样本,得到与所述多个桥梁变形样本一一对应的多个扣件形变力;所述扣件为所述桥梁和所述钢轨之间的弹簧连接组件;

根据所述多个扣件形变力,得到与所述多个扣件形变力一一对应的多个钢轨附加变形样本。

3.根据权利要求2所述的高铁桥梁行车安全评估方法,其特征在于,所述的根据所述多个桥梁变形样本,得到与所述多个桥梁变形样本一一对应的多个扣件形变力,所述多个扣件形变力的矩阵的计算如下:设[P]为多个扣件形变力的矩阵,则[P]=kfy([I]+kfy[L]-kfy[D])-1[R]其中,kfy为扣件竖向弹簧刚度,[L]为钢轨竖向变形的扣件力影响矩阵,[I]为sum×sum阶的单位矩阵,[D]为轨道板竖向变形的扣件力影响矩阵,[R]为桥梁结构竖向变形影响矩阵。

4.根据权利要求3所述的高铁桥梁行车安全评估方法,其特征在于,所述的根据所述多个扣件形变力,得到与所述多个扣件形变力一一对应的多个钢轨附加变形样本,计算如下:设sum个扣件位置处的钢轨竖向变形值为Yrt(Xr),则其中,lt≤Xr

Yrt为第t个扣件位置处的钢轨变形;

Xr为钢轨位于整体坐标系的纵向坐标值;

φr0为Xr=0处的钢轨转角;

EIr为钢轨竖向抗弯刚度;

Qr0为Xr=0处的钢轨剪力;

lk为第k个扣件位于整体坐标系的纵向坐标值;

Pk为作用于钢轨上的扣件力,与作用于轨道板上的扣件力方向相反。

5.根据权利要求4所述的高铁桥梁行车安全评估方法,其特征在于,所述的根据所述多个行驶状态,得出能保证所述轨道列车正常行驶时的桥梁变形极限样本,包括:选择出所述多个行驶状态中分别属于正常行驶和非正常行驶的一对相邻的行驶状态;

选择所述一对相邻的行驶中为正常行驶的行驶状态所对应的桥梁变形样本为所述桥梁变形极限样本。

6.一种高铁桥梁行车安全评估装置,其特征在于,包括:解析模块、第一运算模块和第二运算模块;

所述解析模块,用于将一桥梁的多个桥梁变形样本输入预设的解析模型,获得与所述多个桥梁变形样本中每一个桥梁变形样本一一对应的多个钢轨附加变形样本;所述钢轨铺设在所述桥梁表面;

所述第一运算模块,用于将所述多个钢轨附加变形样本和一轨道列车的多个行驶速度样本输入预设的模拟模型,得出对应的多个行驶状态;其中,所述多个钢轨附加变形样本中的每一个钢轨附加变形样本与所述多个行驶速度样本中的每一个行驶速度样本一一配对得出所述多个行驶状态中的每一个行驶状态;

所述第二运算模块,用于根据所述多个行驶状态,得出能保证所述轨道列车正常行驶时的桥梁变形极限样本。

7.根据权利要求6所述的高铁桥梁行车安全评估装置,其特征在于,所述解析模块包括:第一解析单元和第二解析单元;

所述第一解析单元,用于根据所述多个桥梁变形样本,得到与所述多个桥梁变形样本一一对应的多个扣件形变力;所述扣件为所述桥梁和所述钢轨之间的弹簧连接组件;

所述第二解析单元,用于根据所述多个扣件形变力,得到与所述多个扣件形变力一一对应的多个钢轨附加变形样本。

8.根据权利要求7所述的高铁桥梁行车安全评估装置,其特征在于,所述多个扣件形变力的矩阵的计算如下:设[P]为多个扣件形变力的矩阵所述,则

[P]=kfy([I]+kfy[L]-kfy[D])-1[R]其中,kfy为扣件竖向弹簧刚度,[L]为钢轨竖向变形的扣件力影响矩阵,[I]为sum×sum阶的单位矩阵,[D]为轨道板竖向变形的扣件力影响矩阵,[R]为桥梁结构竖向变形影响矩阵。

9.根据权利要求8所述的高铁桥梁行车安全评估装置,其特征在于,所述第二解析单元的计算如下:设sum个扣件位置处的钢轨竖向变形值为Yrt(Xr),则其中,lt≤Xr

Yrt为第t个扣件位置处的钢轨变形;

Xr为钢轨位于整体坐标系的纵向坐标值;

φr0为Xr=0处的钢轨转角;

EIr为钢轨竖向抗弯刚度;

Qr0为Xr=0处的钢轨剪力;

lk为第k个扣件位于整体坐标系的纵向坐标值;

Pk为作用于钢轨上的扣件力,与作用于轨道板上的扣件力方向相反。

10.根据权利要求9所述的高铁桥梁行车安全评估装置,其特征在于,所述第二解析模块包括:第一选择单元和第二选择单元;

所述第一选择单元,用于选择出所述多个行驶状态中分别属于正常行驶和非正常行驶的一对相邻的行驶状态;

所述第二选择单元,用于选择所述一对相邻的行驶中为正常行驶的行驶状态所对应的桥梁变形样本为所述桥梁变形极限样本。