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复杂地形处高速铁路轨道-桥梁系统地震响应放大效应
1
作者 蒋丽忠 李伟 江力强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第9期3809-3820,共12页
高速铁路桥梁不可避免地穿越复杂地形区域,我国集集地震翡翠峡谷、美国北岭地震Pacoima大坝均表明复杂地形会显著放大地震动强度,可能会增加桥梁结构损伤。然而现行抗震规范尚无考虑地形放大效应的设计条文,实测地震记录少,不足以支撑... 高速铁路桥梁不可避免地穿越复杂地形区域,我国集集地震翡翠峡谷、美国北岭地震Pacoima大坝均表明复杂地形会显著放大地震动强度,可能会增加桥梁结构损伤。然而现行抗震规范尚无考虑地形放大效应的设计条文,实测地震记录少,不足以支撑地形放大效应研究。因此,本文着重揭示复杂地形特征对高速铁路轨道−桥梁系统(HSRTBS)地震响应的影响规律。建立我国西南地区北川−映秀断裂带附近典型区域的地质、地层及地形数字化模型,基于谱元法模拟地震波从震源发震,经介质传播到地表复杂地形处反射、干涉全过程,并通过台站实测地震动记录进行验证。对比分析复杂地形地表与基岩所得的地震动记录,并以二者比值作为地形放大系数,并研究地形放大系数对HSRTBS地震响应的影响规律,采用多属性决策方法对HSRTBS整体损伤进行评分,并基于Kriging插值算法得到损伤云图。研究发现,复杂地形显著放大了地震动的峰值加速度(PGA)和谱加速度(Sa(T_(1))),分别放大1.74~2.74倍和1.76~3.08倍,集集地震翡翠峡谷与北岭地震Pacoima大坝的台站监测地形对PGA的放大系数分别高达2.69倍和3.56倍,呈现出相似的规律。地形放大效应加剧了HSRTBS构件和整体的损伤,其中支座、桥墩、轨道和主梁的最大横向位移分别增加了51.7%、13.9%、50.9%和51.3%,HSRTBS整体最大损伤评分增加了49.3%。所提地震动模拟方法很好地捕捉了复杂地形对地震动及HSRTBS地震响应的放大效应,与实际地震事件地形影响相似,证明了方法的有效性和适用性;复杂地形对高铁桥梁放大显著,所得结果为复杂地形区域桥梁抗震设计提供了依据。 展开更多
关键词 高速铁路轨道桥梁系统 谱元法 地震模拟 地形效应 地震响应。
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高速铁路CRTSⅢ型无砟轨道-减隔震桥梁系统地震响应分析
2
作者 张永亮 毕明辉 郑佳轩 《世界地震工程》 北大核心 2025年第4期40-49,共10页
为研究高速铁路轨道-减隔震桥梁系统的纵向地震响应及损伤状态,以桥面铺设CRTSⅢ型无砟轨道结构的7跨32 m简支梁桥为研究对象,建立了轨道-桥梁系统有限元模型,通过非线性时程分析获得了系统在不同的地震波、地震动强度及支座类型下各关... 为研究高速铁路轨道-减隔震桥梁系统的纵向地震响应及损伤状态,以桥面铺设CRTSⅢ型无砟轨道结构的7跨32 m简支梁桥为研究对象,建立了轨道-桥梁系统有限元模型,通过非线性时程分析获得了系统在不同的地震波、地震动强度及支座类型下各关键构件的地震响应分布规律。结果表明:纵向地震激励下梁体位移呈阶梯形分布,最大值出现在桥跨中心处;扣件位移最大值出现在桥台伸缩缝处,且在每跨梁端伸缩缝处出现极值,扣件位移受不同地震波的频谱特性影响显著。钢轨应力最大值出现在边跨两侧的伸缩缝处,复合板截面正应力由轴力和弯矩分量共同引起。支座及轨道系统进入非线性后,与地震动强度增加幅度相比,易损构件纵向变形的增幅表现出显著的放大效应及分布不均衡性。考虑轨道系统,与摩擦摆支座相比,同球向双球面支座可明显降低扣件、梁体及支座的位移响应;轨道系统对支座位移具有显著的抑制作用。 展开更多
关键词 高速铁路 简支梁桥 CRTSⅢ型轨道系统 减隔震 地震响应
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含UCSD消能减震装置的高速铁路轨道-桥梁系统震后功能恢复函数 被引量：1
3
作者 江力强 刘小志 +3 位作者 蒋丽忠 庞林 卢皓 李侠 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期2859-2871,共13页
量化评估震后功能恢复函数是实现工程结构韧性抗震的基础。高速铁路作为生命线工程,目前鲜有震后功能恢复研究的报道,影响了该系统韧性抗震技术的发展。结合既有桥梁结构震后功能恢复模型,以广泛应用的高速铁路CRTS II型轨道-桥梁系统... 量化评估震后功能恢复函数是实现工程结构韧性抗震的基础。高速铁路作为生命线工程,目前鲜有震后功能恢复研究的报道,影响了该系统韧性抗震技术的发展。结合既有桥梁结构震后功能恢复模型,以广泛应用的高速铁路CRTS II型轨道-桥梁系统为研究对象,建立系统精细化抗震分析数值模型,并基于课题组开展的桥墩、消能减震装置及桥轨系统振动台试验进行系统试验验证。模型考虑了高速铁路桥梁中CA砂浆、滑动层、扣件、剪力齿槽、剪切钢筋等轨道结构部件和所提消能减震装置对震后功能恢复函数的影响,提出高速铁路轨道-桥梁系统震后功能恢复计算模型和关键变量参数指标,并以某典型4墩5跨高速铁路轨道-桥梁系统为研究对象开展计算分析。结果表明:1)轨道结构滑动层对系统震后功能恢复能力影响大,即使加装了消能减震装置。2)所提消能减震装置可降低系统震后损伤,显著减少震后决策与修复时间。3)采用消能减震装置后桥墩损伤有所放大,但显著降低支座损伤和落桥风险,从而从减少震损和可快速更换修复2个角度提升了系统的功能恢复能力。所提高速铁路轨道-桥梁系统震后功能恢复模型可考虑轨道结构和减震装置的影响,可更全面地表述高铁桥梁结构震后功能恢复情况。消能减震装置尽管会减小桥墩部分的震后功能恢复函数,但是从高速铁路轨道-桥梁系统层面总体有所提升,且与布置方式有关。模型及分析结果可为我国高速铁路轨道-桥梁系统抗震韧性评估及设计服务。 展开更多
关键词 轨道桥梁系统 震后功能恢复模型 高速铁路 消能减震装置 抗震韧性
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基于贝叶斯自优化Bi-LSTM组合网络的高速铁路轨道-桥梁系统震后响应预测方法 被引量：4
4
作者 彭康 蒋丽忠 +3 位作者 周旺保 余建 向平 吴凌旭 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期965-975,共11页
中国高速铁路(HSR)规划建设逐渐向地震易发地区延伸,亟需一种及时、准确的灾后地震响应快速预测方法,以实现高速铁路系统运输生命线安全的快速评估。本文提出了一种基于贝叶斯自优化双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络的快速预测方法,以经过... 中国高速铁路(HSR)规划建设逐渐向地震易发地区延伸,亟需一种及时、准确的灾后地震响应快速预测方法,以实现高速铁路系统运输生命线安全的快速评估。本文提出了一种基于贝叶斯自优化双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络的快速预测方法,以经过实验验证的高速铁路轨道-桥梁系统有限元模型地震动响应计算数据为样本,将预测地震响应和有限元计算结果进行比较,验证所提方法的精度和鲁棒性,表明该方法在预测高速铁路桥梁结构的非线性地震反应方面是有效的,且高速铁路轨道-桥梁系统的不同预测位置对预测精度的影响不明显;此外,为了降低神经网络训练数据量需求,提出了一种基于离散小波分解的分层聚类算法,结果表明,基于小波分解的分层聚类方法在保证预测精度的同时,有效地减少了训练地震集的输入数量。 展开更多
关键词 高速铁路轨道-桥梁系统 贝叶斯优化 Bi-LSTM神经网络 离散小波分解 聚类分析
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高速铁路桥上目标残余轨道不平顺的构造方法研究
5
作者 余建 周旺保 +1 位作者 蒋丽忠 冯玉林 《土木工程学报》 北大核心 2025年第10期110-127,共18页
桥上目标残余轨道不平顺构造是开展高速铁路桥梁震后行车性能设计的关键,目前缺乏合理的构造方法研究。文章提出了基于平移高斯脉冲的零相位角分布假设,实现了非平稳信号和演变功率谱密度之间的相互转换,利用平移高斯脉冲技术构造了高... 桥上目标残余轨道不平顺构造是开展高速铁路桥梁震后行车性能设计的关键,目前缺乏合理的构造方法研究。文章提出了基于平移高斯脉冲的零相位角分布假设,实现了非平稳信号和演变功率谱密度之间的相互转换,利用平移高斯脉冲技术构造了高速铁路轨道-桥梁系统的目标残余轨道不平顺时域非平稳样本,对目标残余轨道不平顺的构造参数设置展开了讨论。研究结果表明:基于平移高斯脉冲技术重构的残余轨道不平顺与初始残余轨道不平顺重合度较高,2种残余轨道不平顺的列车振动幅值误差小于5%;目标残余轨道不平顺激励下的列车响应峰值对残余轨道不平顺集具有良好的包络性,目标残余轨道不平顺具有合理的安全性余量;残余轨道不平顺最小样本量、二次采样空间间隔、窗函数跳跃距离建议取为40组、0.25m和1,高斯窗长度建议控制在41到61之间。 展开更多
关键词 高速铁路桥梁 震后行车性能 非平稳信号 演变功率谱密度 残余轨道不平顺
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400 km/h高速铁路扣件系统适应性分析
6
作者 孙林林 闫子权 +3 位作者 崔树坤 肖俊恒 张欢 李子睿 《中国铁路》 北大核心 2025年第4期7-12,共6页
研究既有CRTSⅢ型板式无砟轨道配套扣件系统对400 km/h运营条件的适应性,提出扣件系统需优化的性能指标。建立车辆-轨道耦合动力学仿真分析模型,研究动车组以350、400、450 km/h运营时既有WJ-8型扣件系统垫板刚度的适应性。同时,分析400... 研究既有CRTSⅢ型板式无砟轨道配套扣件系统对400 km/h运营条件的适应性,提出扣件系统需优化的性能指标。建立车辆-轨道耦合动力学仿真分析模型,研究动车组以350、400、450 km/h运营时既有WJ-8型扣件系统垫板刚度的适应性。同时,分析400 km/h运营条件下轮轨周期性磨耗引起的轮轨激励频率,研究既有扣件弹条固有频率的适应性。研究结果表明:配套既有WJ-8型扣件系统,动车组以350~450 km/h通过线路时,轮重减载率和轮轨垂向力呈增大趋势,脱轨系数和轮轴横向力无显著变化,各项指标均未超出相应标准限值;既有速度350 km/h线路存在轮轨周期性磨耗时,当列车速度提高至400 km/h,轮轨激励频率将提高至571~743 Hz,与既有扣件弹条固有频率接近,易产生弹条共振伤损。因此,无砟轨道扣件垫板静刚度23±3 kN/mm可满足开行速度400 km/h动车组的需要,弹条固有频率应提升至800 Hz以上。 展开更多
关键词 400 km/h高速铁路 CRTSⅢ型板式无砟轨道 扣件系统 垫板刚度 弹条固有频率
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高速铁路桥梁地段双块式无砟轨道破损病害成因分析及治理工艺 被引量：1
7
作者 邓非凡 王波 +4 位作者 杨燕 王君瑞 刘上春 郝浩业 杨诚浩 《中国铁路》 北大核心 2024年第11期61-68,共8页
梳理某高速铁路桥梁地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道破损病害情况,对病害特征、分布规律和损伤尺寸进行统计分析,基于该病害所处地区历年气象数据资料,建立轮轨力和温度荷载耦合作用下桥梁地段直线段和曲线段双块式无砟轨道未满铺土工布隔... 梳理某高速铁路桥梁地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道破损病害情况,对病害特征、分布规律和损伤尺寸进行统计分析,基于该病害所处地区历年气象数据资料,建立轮轨力和温度荷载耦合作用下桥梁地段直线段和曲线段双块式无砟轨道未满铺土工布隔离层的有限元分析模型。研究结果表明:桥梁地段无砟轨道损伤特征以道床板和底座板边角楔形破损为主,大量分布于直线段和曲线段,破损位置为道床板与底座板层间无土工布隔离层处;未满铺土工布隔离层使道床板和底座板直接接触产生应力集中是导致无砟轨道剪压破坏的主要原因;以“恢复土工布隔离层+破损修复”为治理原则制定的不同类型病害治理措施取得良好现场修复效果;针对单元结构双块式无砟轨道施工环节,应严格控制土工布隔离层铺设尺寸和范围,杜绝类似病害。 展开更多
关键词 高速铁路 桥梁 双块式无砟轨道 数值计算 成因分析 治理措施
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不同频谱特性地震动对高速铁路桥梁-轨道震后残余变形影响分析 被引量：1
8
作者 甘霖 郭恩栋 +2 位作者 吴厚礼 李长宏 刘聪 《地震研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期27-36,共10页
以一座典型高速铁路五跨简支梁桥为例,建立了精细化高速铁路桥梁-轨道系统有限元模型。针对不同类型频谱特性选取了近场脉冲型、近场无脉冲型、远场长周期型和普通型地震动。输入不同频谱特性的地震动,对结构进行非线性时程响应分析,探... 以一座典型高速铁路五跨简支梁桥为例,建立了精细化高速铁路桥梁-轨道系统有限元模型。针对不同类型频谱特性选取了近场脉冲型、近场无脉冲型、远场长周期型和普通型地震动。输入不同频谱特性的地震动,对结构进行非线性时程响应分析,探究不同频谱特性地震动对轨道残余变形的影响规律及变形特点。结果表明:不同类型地震动对轨道残余变形的影响程度不同,轨道结构对近场脉冲型地震动的作用最为敏感;不同类型地震动作用下,轨道横向残余变形规律相似,均表现为全桥中间部分变形最大;每跨桥梁跨中竖向残余变形远大于桥墩(桥台)位置竖向残余变形;梁缝位置为轨道薄弱部分,轨距残余变形在每跨桥梁梁体连接处有明显尖刺状的突变。当PGA>0.2 g时,不同类型地震动作用下的轨道变形均随着PGA的增大而增大;当PGA=0.38 g时,桥梁已经进入塑性状态,地震动类型对于轨道残余变形的影响程度降低。 展开更多
关键词 高速铁路桥梁-轨道 残余变形 频谱特性 非线性时程分析
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近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统响应分析 被引量：11
9
作者 喻梅 吕佳伟 +3 位作者 贾宏宇 贾康 郑史雄 赵灿晖 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期138-146,共9页
为了研究在近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统的动力响应规律,针对高速铁路线上最常用的简支梁形式结构,以某8×32.7 m高速铁路简支箱梁桥为例.建立了考虑简支梁与CRTS Ⅰ型板式无砟轨道之间相互作用的桥梁-轨道模型,讨... 为了研究在近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统的动力响应规律,针对高速铁路线上最常用的简支梁形式结构,以某8×32.7 m高速铁路简支箱梁桥为例.建立了考虑简支梁与CRTS Ⅰ型板式无砟轨道之间相互作用的桥梁-轨道模型,讨论了具有破裂前方脉冲、滑冲脉冲、无脉冲型近断层地震动对桥梁-轨道系统的影响及扣件阻力改变时桥梁-轨道系统动力响应的变化.结果表明:三种脉冲类型地震动作用下钢轨的受力和变形规律保持一致,脉冲型地震动较无脉冲型地震动增加了约20%钢轨应力和位移.相对于轨道系统,桥墩对脉冲类型更为敏感,在破裂前方脉冲和滑冲脉冲地震作用下,桥墩的墩顶最大位移比无脉冲地震动分别增大了106.6%和148.6%,墩底弯矩和剪力也有明显增大,在进行高速铁路桥梁抗震设计时应考虑脉冲类型对桥梁结构的影响.扣件纵向阻力从5 kN/组增大到15 kN/组时,墩顶最大位移降低了10%,但钢轨应力和位移峰值约为原来的2倍. 展开更多
关键词 近断层地震动 高速铁路 CRTSⅠ型板式无砟轨道 脉冲效应 桥梁-轨道系统
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横向地震作用下高速铁路CRTSⅢ型无砟轨道-桥梁系统震致轨道不平顺研究 被引量：11
10
作者 周旺保 彭东航 +2 位作者 蒋丽忠 刘丽丽 余建 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2773-2784,共12页
为探究高速铁路轨道−桥梁系统震后轨道不平顺的产生机理,以桥面铺设CRTSⅢ型无砟轨道结构的高速铁路轨道−桥梁系统为对象,考虑钢轨、扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层土工布、弹性橡胶垫、底座板等轨道结构部件,建立非线性动力仿... 为探究高速铁路轨道−桥梁系统震后轨道不平顺的产生机理,以桥面铺设CRTSⅢ型无砟轨道结构的高速铁路轨道−桥梁系统为对象,考虑钢轨、扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层土工布、弹性橡胶垫、底座板等轨道结构部件,建立非线性动力仿真模型,分析轨道−桥梁系统在不同地震动强度下各关键构件的损伤规律及震致轨道残余位移分布规律,建立映射轨道不平顺计算模型,并将其与震致轨道不平顺有限元计算结果进行对比。研究结果表明:地震将引起显著的轨道不平顺,恶化钢轨的平顺程度,在设计地震和罕遇地震作用下,钢轨在梁缝处有明显折角,行车安全设计时应重点关注梁缝处的钢轨变形。钢轨的应力峰值出现在梁缝处,其应力大于钢轨的容许屈服应力。单元板式轨道结构的扣件极易在梁缝位置损坏,远离梁缝的扣件均处于健康状态。自密实混凝土与底座板不会相对滑动,二者的层间残余位移极小。在设计地震和罕遇地震下,固定支座以及滑动支座均产生显著的残余位移,而桥墩残余位移较小。隔离层以及桥墩的残余位移对于震致轨面几何形态变位的贡献可以忽略不计,震致轨道不平顺主要由扣件以及支座的残余变形引起。 展开更多
关键词 高速铁路桥梁 CRTSⅢ型轨道系统 残余位移 轨道不平顺 损伤规律 映射关系
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无砟轨道约束对高速铁路列车-桥梁系统地震响应的影响 被引量：7
11
作者 陈令坤 蒋丽忠 余志武 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期763-769,共7页
建立了38自由度高速列车(动车/拖车)空间振动模型,基于非线性Hertz接触理论和Kalker线性蠕滑理论,引进PEER-NGA强震记录,建立地震作用下的高速铁路列车-无砟轨道/钢轨-桥梁-支座-桥墩-桩土系统精细计算模型,考虑支座刚度和桩土作用及近... 建立了38自由度高速列车(动车/拖车)空间振动模型,基于非线性Hertz接触理论和Kalker线性蠕滑理论,引进PEER-NGA强震记录,建立地震作用下的高速铁路列车-无砟轨道/钢轨-桥梁-支座-桥墩-桩土系统精细计算模型,考虑支座刚度和桩土作用及近场地震效应的影响,以高速铁路32m跨简支箱梁桥和CRTSⅡ板式无砟轨道为研究对象,编制了MATLAB程序,计算了有/无砟轨道约束下高速列车-桥梁时系统的地震响应。计算结果表明,不考虑三层无砟轨道时列车-桥梁系统模型由于桥梁刚度过大,列车-无砟轨道-桥梁系统的各项地震响应较列车-钢轨-桥梁系统有较大增加;对于有/无地震作用时,采用无砟轨道均可有效改进列车走行性能,近断层地震脉冲效应对有/无砟轨道约束系统动力响应及列车走行安全指标影响均较大。 展开更多
关键词 无砟轨道约束 高速铁路 列车-桥梁系统 地震响应
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地震作用下高速铁路列车—无砟轨道—桥梁系统动力响应及列车走行安全研究 被引量：7
12
作者 陈令坤 蒋丽忠 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期131-133,共3页
在总结和吸收既有研究成果的基础上，以铺设CRTSⅡ板式无砟轨道的高速铁路简支梁桥为工程背景，对地震作用下高速铁路列车一无砟轨道一桥梁的动力响应及列车走行安全性进行系统研究，提出地震时不同条件下高速列车在桥上安全运行限速的... 在总结和吸收既有研究成果的基础上，以铺设CRTSⅡ板式无砟轨道的高速铁路简支梁桥为工程背景，对地震作用下高速铁路列车一无砟轨道一桥梁的动力响应及列车走行安全性进行系统研究，提出地震时不同条件下高速列车在桥上安全运行限速的建议值。本文的主要研究内容如下。 展开更多
关键词 高速铁路 地震 列车-无砟轨道-桥梁系统 动力响应 列车走行安全
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无砟轨道结构层对高速铁路列车-桥梁系统动力响应的影响 被引量：2
13
作者 陈令坤 左一舟 陈亮 《铁道建筑》 北大核心 2014年第8期5-7,共3页
基于非线性弹性Hertz接触理论和Kalker蠕滑理论,建立了高速铁路列车—无砟轨道—桥梁精细化计算模型,以高速铁路32 m跨简支箱梁桥和CRTSⅡ型板式无砟轨道为研究对象,编制了MATLAB程序分别计算有(无)无砟轨道列车—桥梁系统的动力响应及... 基于非线性弹性Hertz接触理论和Kalker蠕滑理论,建立了高速铁路列车—无砟轨道—桥梁精细化计算模型,以高速铁路32 m跨简支箱梁桥和CRTSⅡ型板式无砟轨道为研究对象,编制了MATLAB程序分别计算有(无)无砟轨道列车—桥梁系统的动力响应及列车走行安全指标并作对比分析。计算结果表明:对于桥梁的动力响应,不考虑无砟轨道时结构变位等动力响应减小;对于列车的动力响应,不考虑无砟轨道时,多数列车动力响应及走行安全指标有较大增加。 展开更多
关键词 无砟轨道约束 高速铁路 列车-桥梁系统 动力响应
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基于多目标优化的高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统模型修正研究 被引量：5
14
作者 高亮 姜涵文 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期50-57,共8页
为了提高高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统仿真结果的准确性,提出1种基于多目标优化的模型修正方法。以高速铁路桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道为模型修正对象,建立高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统模型,基于现场实测的轴箱加速度和仿... 为了提高高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统仿真结果的准确性,提出1种基于多目标优化的模型修正方法。以高速铁路桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道为模型修正对象,建立高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统模型,基于现场实测的轴箱加速度和仿真结果验证模型的可靠性。建立多目标模型修正函数,采用拉丁超立方法对模型参数进行灵敏度分析,获得待修正参数。基于多岛遗传算法,对多目标模型修正函数进行全局寻优,完成模型的修正。结果表明:修正后的仿真模型既能准确地反映轴箱加速度的时域分布特征,又能准确地模拟轨道及桥梁结构的动态响应,因而基于多目标优化的高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统模型修正是有效和可行的。 展开更多
关键词 高速铁路 车辆-轨道-桥梁空间耦合系统 模型修正 灵敏度分析 多目标优化
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高速铁路大跨桥动态不平顺数据里程修正研究
15
作者 刘宇恒 孙华坤 +3 位作者 何庆 李国龙 高芒芒 王平 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期115-124,共10页
高速铁路大跨桥轨道健康状态判断与维修决策中,常采用动、静不平顺检测数据分析,两者在数据层面的匹配是研究的基本保障。现有动静里程修正主要聚焦路基区段,对大跨桥区段研究不足。因此,提出利用大跨桥梁端轨道几何特征滑窗-极值区域... 高速铁路大跨桥轨道健康状态判断与维修决策中,常采用动、静不平顺检测数据分析,两者在数据层面的匹配是研究的基本保障。现有动静里程修正主要聚焦路基区段,对大跨桥区段研究不足。因此,提出利用大跨桥梁端轨道几何特征滑窗-极值区域拟合向量算法,实现无台账标记情景下动、静态不平顺里程误差精确修正。通过梁端特征提取主桥里程,以静态数据为基准,采用滑动窗口法对主桥动态数据进行宏观里程修正;修正后将窗口内数据映射为高维向量,引入余弦相似度指标进行微观里程修正,实现动静数据的精准匹配。结果表明,大跨桥里程误差由-4.56~5.16 m降低至-0.17~0.183 m,降幅达96.11%,与传统DTW修正方法相比,具备更高的修正精度,且不影响原波形信息。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度桥梁 动静轨道不平顺 里程修正
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高速铁路无砟轨道-桥梁系统纵向变形与轨面变形映射关系 被引量：5
16
作者 赖智鹏 蒋丽忠 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期535-546,共12页
以高速铁路纵连式无砟轨道和简支梁为研究对象,分析高速铁路桥梁-轨道系统(HSRTBS)层间传力机制,将HSRTBS层间构件分离,基于HSRTBS层间内力平衡条件,采用能量变分原理建立HSRTBS纵向变形与轨面映射变形求解通用模型。基于ANSYS软件建立H... 以高速铁路纵连式无砟轨道和简支梁为研究对象,分析高速铁路桥梁-轨道系统(HSRTBS)层间传力机制,将HSRTBS层间构件分离,基于HSRTBS层间内力平衡条件,采用能量变分原理建立HSRTBS纵向变形与轨面映射变形求解通用模型。基于ANSYS软件建立HSRTBS有限元模型,通过对比本文解析模型求解的轨面映射变形与有限元结果,验证本文轨面映射模型的合理性及有效性,研究轨道-桥梁系统参数对轨面映射变形的影响。研究结果表明:轨面映射变形峰值与桥梁变形幅值增长线性相关;轨面映射变形随着桥梁变形幅值增大增速减缓,呈现非线性增长;轨面纵向映射变形对于层间扣件刚度变化十分敏感;滑动层刚度变化对于轨面纵向映射变形影响较小;剪切钢筋和滑动层剪力齿槽是极为重要的纵向传力构件,当二者失效时,将对轨面纵向变形产生严重影响。 展开更多
关键词 高速铁路 轨道-桥梁系统 轨面变形 映射关系 能量变分原理
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高速铁路桥梁车致加速度响应监测数据分类方法研究 被引量：2
17
作者 于虹 文望青 +2 位作者 严爱国 余兴胜 闫俊锋 《世界桥梁》 北大核心 2024年第5期83-89,共7页
为提高不同列车过桥时基于车致加速度响应的桥梁结构损伤识别准确性,提出了一种基于加速度传感器的高速铁路桥梁车致加速度响应监测数据分类方法。该方法根据桥梁结构健康监测系统中加速度传感器监测数据幅值的变化趋势,在监测数据时程... 为提高不同列车过桥时基于车致加速度响应的桥梁结构损伤识别准确性,提出了一种基于加速度传感器的高速铁路桥梁车致加速度响应监测数据分类方法。该方法根据桥梁结构健康监测系统中加速度传感器监测数据幅值的变化趋势,在监测数据时程曲线中确定2个标记点,将标记点对应的时间分别作为列车抵达和驶离传感器的近似时间,然后通过2个不同位置加速度传感器的标记点识别出高铁列车的相对车速、行驶方向和编组数量,并据此对桥梁结构车致加速度响应监测数据进行分类。将该方法应用于商合杭客专裕溪河特大桥健康监测系统中,实现了对不同列车荷载作用下的桥梁结构车致加速度响应监测数据的程序化自动分类,识别出的列车编组数量和行驶方向与现场视频监控结果一致。 展开更多
关键词 高速铁路桥梁 健康监测系统 加速度响应 监测数据分类 列车相对车速 列车编组数量 列车行驶方向
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400km/h高速铁路线路基础设施关键技术研究
18
作者 王同军 江成 《中国铁路》 北大核心 2025年第6期1-9,共9页
列车运营速度的提升给高速铁路线路基础设施带来轮轨动力作用加剧、振动噪声增大、空气动力学效应增强等技术挑战。围绕400km/h高速铁路线路基础设施关键技术问题,系统研究更高速度条件下的线路基础设施力学行为、多源噪声形成机理与影... 列车运营速度的提升给高速铁路线路基础设施带来轮轨动力作用加剧、振动噪声增大、空气动力学效应增强等技术挑战。围绕400km/h高速铁路线路基础设施关键技术问题,系统研究更高速度条件下的线路基础设施力学行为、多源噪声形成机理与影响机制、隧道压缩波传播机制与洞口微气压波特性,形成400km/h高速铁路钢轨、扣件、道岔、无砟轨道等性能提升与轨道平顺性控制技术,基于高速行车性能的桥梁、路基与过渡段优化技术,线路振动噪声控制技术,隧道洞口微气压波缓解技术,并结合相关线路开展成果示范应用验证,构建我国400km/h高速铁路线路基础设施技术体系,为交通强国战略提供支撑。 展开更多
关键词 400km/h高速铁路 线路基础设施 轨道 桥梁 隧道气动效应 声屏障
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轨道约束系统对高速铁路多跨简支梁桥地震反应的影响 被引量：13
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作者 张永亮 陈兴冲 李子奇 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2010年第4期6-12,共7页
文中结合高速铁路多跨简支梁桥及轨道系统的特点,建立了考虑钢轨、轨道板以及桥梁结构的线桥一体化模型,采用反应谱法研究了轨道约束系统以及相邻后继结构对所选桥跨地震反应的影响。研究结果表明:轨道约束系统对相邻墩高相差较大的多... 文中结合高速铁路多跨简支梁桥及轨道系统的特点,建立了考虑钢轨、轨道板以及桥梁结构的线桥一体化模型,采用反应谱法研究了轨道约束系统以及相邻后继结构对所选桥跨地震反应的影响。研究结果表明:轨道约束系统对相邻墩高相差较大的多跨简支梁桥的地震反应影响较大,因此对其地震反应分析时应采用线桥一体化模型;由于受端刺等路桥过渡段结构纵向刚度的影响,后继结构的桥梁跨数越少,对边墩地震反应的卸载作用越显著。 展开更多
关键词 轨道约束系统 高速铁路 桥梁 地震反应
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多动力作用下高速铁路轨道-桥梁结构体系动力学及关键技术研究 被引量：18
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作者 余志武 何华武 +3 位作者 蒋丽忠 何旭辉 孙树礼 陈克坚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期1-9,共9页
针对多动力(列车、地震、侧风)作用下高速列车-轨道-桥梁系统动力学理论与关键技术存在的诸多技术疑难,持续开展了高速铁路轨道-桥梁结构体系模型试验、现场测试、理论分析与数值仿真,提出基于概率密度演化理论的多动力作用下轨道-桥梁... 针对多动力(列车、地震、侧风)作用下高速列车-轨道-桥梁系统动力学理论与关键技术存在的诸多技术疑难,持续开展了高速铁路轨道-桥梁结构体系模型试验、现场测试、理论分析与数值仿真,提出基于概率密度演化理论的多动力作用下轨道-桥梁系统随机振动分析方法和基于可靠度理论的桥上行车安全评定方法,研发了高速铁路轨道-桥梁系统试验平台和成套试验技术,提出高速铁路轨道-桥梁系统抗震设防和防风设计理念和评估方法,并研发了抗震防风及减灾技术,研究成果已在高速铁路轨道-桥梁结构体系设计与运营维护中推广应用。 展开更多
关键词 高速铁路轨道-桥梁 列车 地震 侧风 动力学
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