利用最小二乘法复原2m弦测轨道波形

本文概述了2m弦测法测量轨道不平顺的原理和利用最小二乘法进行轨道波形复原的算法,基于2m弦测法的原理,着重分析了最小二乘法的2m弦测波形参数估计原理和方法,并进行了模拟仿真.

高速铁路主跨320 m钢-混部分斜拉桥无砟轨道适应性研究

南玉高铁六景郁江特大桥设计将钢-混部分斜拉桥结构引入时速350 km高速铁路领域,而300 m级以上大跨度桥上无砟轨道的竖向变形极易超限,影响列车通过的安全性和舒适性,因此,系统研究在此大跨桥梁结构上铺设无砟轨道的适应性十分必要。通过建立有限元及动力学模型,分析不同组合工况下无砟轨道结构的变形特点及动力特性,运用60 m弦测法探究各工况下无砟轨道的线形变化规律,从而确定大跨度钢-混部分斜拉桥铺设无砟轨道的适应性,并对设计和施工提出合理化建议。主要结论如下:在各种不利组合荷载作用下,桥上无砟轨道结构强度满足规范要求,列车通过大桥的各项安全性与舒适性指标均满足规范要求;混凝土收缩徐变和斜拉索升降温是影响无砟轨道线形标准的两大主因,应在无砟轨道施工前确保足够的沉降观测期和收缩徐变释放期,并充分考虑拉索的保温设计;在温度组合荷载作用下,桥上无砟轨道的60 m弦测不平顺幅值为6.79 mm,满足高速铁路静态验收标准;但在叠加列车荷载和收缩徐变后,变形弦测值均出现Ⅱ级及以上超限,通过合理设置预拱度后可有效改善轨道平顺性标准。

高速铁路300 m以上跨度桥梁线形评价标准研究

目前,既有研究对高速铁路大跨度桥梁结构的线形分析较少,且多选用跨中变形拟合竖曲线的方式进行平顺性评价。以百合郁江特大桥为例,结合现有研究成果和规范要求,采用数值计算,针对高速铁路300 m以上跨度桥梁线形超限问题开展研究。研究结论如下:(1)线形分析时应充分考虑各种荷载出现的概率,单项工况宜进行合理组合以真实模拟实际情况;(2)60 m弦测法、竖曲线半径评价法、舒适度评价法能够较好的对桥梁线形进行评价分析,百合郁江特大桥跨中位置均满足各项评价标准,平顺性较更佳;(3)极端静态工况作用时,双线列车同时经过跨中会造成墩台位置评价指标超限,应加强桥梁结构细部设计并在运营期加强墩台处变形监控;(4)桥梁发生最大竖向变形时,列车动力学响应较好,各项指标均满足行车需求。

基于实车试验的大跨度桥梁轨道静态长波高低不平顺验收标准验证

由于温度、施工偏差、二期恒载等因素影响,高速铁路大跨度桥梁成桥线形与设计线形存在较大差异,且矢距差法不适用于大跨度桥梁和地基大面积沉降等区域的轨道线形验收。针对速度为250 km/h的高速铁路有砟轨道大跨度桥梁,基于轨道高低不平顺不同弦测值与车体垂向振动加速度之间的相关性,提出高低不平顺60 m弦测值与车体垂向振动加速度之间的关联关系,进而给出桥上轨道静态高低长波不平顺60 m中点弦测值10 mm的验收限值建议,最后在某主跨为672 m的高速铁路斜拉桥上预设“四峰三谷”形式的轨道高低不平顺并进行实车验证,证明此限值建议的合理性。结果表明:对于速度为250 km/h的高速铁路,车体垂向振动加速度与不平顺60 m弦测值之间呈线性关系;大跨度桥梁温度变形显著,整体表现为桥面高程与温度成反相关关系,但桥梁温度变形主要表现为长波不平顺;预设的60 m余弦波形式的轨道高低不平顺主要影响行车舒适性,对安全性影响较小,且列车速度在275 km/h及以下时,产生的车体垂向振动加速度最大值为0.98 m/s2,舒适性指标最大为2.47,评价为“优秀”,接近优秀/良好分界线。

大跨斜拉桥预拱度设置对无砟轨道线形的影响

研究目的:针对时速350 km高速铁路大跨度斜拉桥无砟轨道竖向变形易超限的问题,研究设置合理的预拱度是有效的解决方法之一.本文运用60 m弦测法和列车行为动力学评价法对南玉高铁百合郁江特大桥主桥在不同荷载组合作用下的线形进行评价分析,探究不同预拱度方案对大跨度斜拉桥无砟轨道线形控制的影响规律.研究结论:(1)收缩徐变是影响无砟轨道线形标准控制的主要因素,应在无砟轨道施工前确保足够的沉降变形观测期;(2)在所有温度荷载和徐变作用下,"取列车单线运营活载的变形反向等值"的预拱方案对线形标准控制效果最为显著;(3)设置预拱度能够有效增大等效曲率半径和降低离心加速度;(4)大跨度斜拉桥线形最不利位置为桥塔和主跨跨中处,需加强施工质量控制和运营期观测养护;(5)本研究成果可为大跨度无砟轨道斜拉桥的设计和施工提供借鉴和参考.

超大跨度协作体系桥上轨道几何状态分析

为分析评估超大跨度斜拉-悬索协作体系桥上线路空间线形和轨道几何形位特征,以某超大跨度协作体系跨海大桥为例,通过数值分析从线形参数、虚拟中点弦测和列车动力学评价等角度对桥上轨道几何状态进行分析。研究结论如下:(1)对设计状态各工况下的梁面变形进行拟合和线路参数分析,均满足相关规范要求,且温度变化引起的桥梁竖向位移较为显著,整体降温工况下跨中轨面高程增加,跨中纵断面竖曲线曲率增加;(2)40 m中点弦测法计算得到轨向弦测幅值较小,高低最大弦测幅值为21.93 mm,对应垂向加速度为0.199g,仍留有一定的安全余量;(3)列车行为动力学评估得到未被平衡离心加速度满足舒适度控制标准及相关规范,且离心加速度最大值主要集中在边跨桥墩附近,同时,桥塔附近也存在离心加速度极大值,运维部门需关注;(4)需加强轨道不平顺对列车运行的影响研究,提出适合高速铁路大跨度桥梁的轨道静态平顺性能控制指标。