CN115525949A - 铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法及装置,该方法包括:根据铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线的叠加,对目标线路的纵断面设计线形进行车辆动力性能的验证;并结合徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线,对目标线路的纵断面设计线形进行牵引制动能力的验证。本发明用以实现将温度等环境因素引起的长波变形对纵断面影响的量化计算,实现对纵断面的车辆动力性能和牵引制动能力的评价。
Description
技术领域
本发明涉及铁路轨道技术领域,尤其涉及铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
大跨度铁路桥梁线路纵断面设计的具体参数包括最大坡度、竖曲线半径、竖曲线长度和最小坡段长度等。这些参数对于桥上列车行车性能具有直接影响。
目前,《铁路线路设计规范》针对线路纵断面进行了较为明确的规定,但其中的一些指标参数如最小坡段长度等主要适用于路基区段,对于大跨度铁路桥梁并不适用。
从现阶段大跨度铁路桥梁的建设历程来看,大跨度铁路桥梁纵断面的设置分为两种情况:(1)桥上线路纵断面按照平坡或单面坡设计,而桥梁设置预拱度,即预拱度曲线为桥梁的成桥目标线形;(2)桥上线路纵断面按照人字坡设计,大桥成桥目标线形与纵断面相同。
在大跨度铁路桥梁发展的前期,由于线桥缺乏协同设计,同时也对大位移梁端轨道伸缩调节器在纵坡上的使用性能存在担忧,一般在大跨度铁路桥梁或公铁桥梁上不设置纵坡,而桥梁根据《铁路桥梁钢结构设计规范》1.0.6条:“桥跨结构应设预拱度,预拱度曲线宜与恒载和半个静活载产生的挠度曲线形状基本相同,但方向相反”的要求设置了预拱度,预拱度数值为“恒载+1/2活载”,这样主梁完成铺砟铺轨之后,每一跨相对于平坡上拱1/2活载。由于大跨度铁路桥梁在活载作用下竖向挠度较大,故上拱度较大,导致最终轨道实际线形与设计纵断面相差较大,难以满足轨道平顺性的静态验收标准。
为了解决此矛盾,一般对铺砟铺轨初步完成后的轨顶高程进行实测,然后线路专业根据预拱度和施工偏差形成的连续曲线进行纵断面拟合,在尽可能满足铁路线路设计规范的最大坡度、竖曲线半径、竖曲线长度、最小坡段长度的条件下重新拉坡,墩顶、塔根处往往需要局部补砟,然后进行轨道精调,达到线路专业最终提供的纵断面设计线形。目前按照此方法成桥后变更纵断面设计的大跨度铁路桥梁主要有:安庆长江铁路大桥、黄冈长江公铁大桥、铜陵长江公铁大桥等。
根据前期大跨度铁路桥梁运营积累的经验,采用平坡+设置预拱度的方法最终均采用竖曲线进行拟合。后期为了避免在塔根及墩顶的局部调砟,桥上线路直接设置斜坡及竖曲线,即以线路纵断面代替预拱度。目前按照此方法进行纵断面设计的大跨度铁路桥梁主要有:沪苏通长江公铁大桥、五峰山长江大桥、鳊鱼洲长江大桥等。同时由于钢梁制造误差、架设安装误差、道床密度误差以及温度作用下桥梁变形等影响,成桥线形曲线与设计存在一定偏差,后期又进行了针对实际轨面线形的纵断面修正。
综上,鉴于前述多座桥梁进行的纵断面变更均因坡段长度难以满足线路设计规范的要求,为避免因环境因素造成大跨度桥梁纵断面变更,除严格控制施工偏差外,纵断面设计参数,还需考虑到大跨度桥梁由于温度这一环境因素引起的长波变形对纵断面的影响,而这一点,是当前技术并不能实现的。
因此,目前亟待一种解决上述问题的技术方案。
发明内容
本发明实施例提供一种铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法,用以实现将温度等环境因素引起的长波变形对纵断面影响的量化计算,实现对纵断面的车辆动力性能和牵引制动能力的评价,从而提升铁路桥梁纵断面设计线形的评价准确率,该方法包括:
对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度;
在车体垂向加速度小于等于预设车体垂向加速度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对车辆动力性能验证的通知信息;
计算徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线;
将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、与第一桥面变形、第二桥面变形和第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,得到第一叠加曲线;将所述第一叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第一目标桥面变形曲线;
将第一目标桥面变形曲线、和第四桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第二叠加曲线;将所述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线;
在第二目标桥面变形曲线的动态坡度小于等于预设动态坡度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对牵引制动能力验证的通知信息。
本发明实施例还提供一种铁路桥梁纵断面设计线形的评价装置,用以实现将温度等环境因素引起的长波变形对纵断面影响的量化计算,实现对纵断面的车辆动力性能和牵引制动能力的评价,从而提升铁路桥梁纵断面设计线形的评价准确率,该装置包括:
车体垂向加速度计算模块,用于对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度;
纵断面车辆动力性能验证模块,用于在车体垂向加速度小于等于预设车体垂向加速度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对车辆动力性能验证的通知信息;
线路变形曲线计算模块,用于计算徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线;
第一线路变形曲线叠加模块,用于将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、与第一桥面变形、第二桥面变形和第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,得到第一叠加曲线;将所述第一叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第一目标桥面变形曲线;
第二线路变形曲线叠加模块,用于将第一目标桥面变形曲线、和第四桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第二叠加曲线;将所述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线;
纵断面牵引制动能力验证模块,用于在第二目标桥面变形曲线的动态坡度小于等于预设动态坡度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对牵引制动能力验证的通知信息。
本发明实施例还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法。
本发明实施例中,对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度;在车体垂向加速度小于等于预设车体垂向加速度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对车辆动力性能验证的通知信息;计算徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线;将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、与第一桥面变形、第二桥面变形和第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,得到第一叠加曲线;将所述第一叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第一目标桥面变形曲线;将第一目标桥面变形曲线、和第四桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第二叠加曲线;将所述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线;在第二目标桥面变形曲线的动态坡度小于等于预设动态坡度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对牵引制动能力验证的通知信息;与现有技术中仅能依靠相关规范进行铁路桥梁纵断面设计的技术方案相比,通过将纵断面设计线形与大跨度桥梁在温度组合工况下的变形叠加,可判断计算出的车体垂向加速度是否满足预设车体垂向加速度限值的要求,实现将温度引起的长波变形对纵断面的影响的量化计算,实现了对目标线路的纵断面设计线形进行的车辆动力性能验证;通过进行纵断面设计线形与桥面变形曲线的叠加、以及判断第二目标桥面变形曲线的动态坡度是否满足预设动态坡度限值的要求,可实现对温度、徐变、公路荷载等多种环境因素以及列车多线通行状态下的实际动态坡度及牵引制动能力的量化计算,从而实现了对目标线路的纵断面设计线形进行的牵引制动能力验证;综上,通过进行车辆-线路动力仿真分析、进行纵断面设计线形与桥面变形曲线叠加后动态坡度计算,必要时进行牵引制动能力检算,可实现对铁路桥梁纵断面的设计线形的完整评价,提升了铁路桥梁纵断面的设计线形的准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1为本发明实施例中一种铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法的流程示意图;
图2为本发明实施例中一种铁路桥梁纵断面设计线形的评价装置的结构示意图;
图3为本发明实施例中一种铁路桥梁纵断面设计线形的评价装置的具体示例图;
图4为本发明实施例中一种铁路桥梁纵断面设计线形的评价装置的具体示例图;
图5为本发明实施例中用于铁路桥梁纵断面设计线形的评价的计算机设备示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
本文中术语“和/或”,仅仅是描述一种关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括A、B、C中的至少一种,可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
在本说明书的描述中,所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施,其中的步骤顺序不作限定,可根据需要作适当调整。
本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
大跨度铁路桥梁线路纵断面设计的具体参数包括最大坡度、竖曲线半径、竖曲线长度、最小坡段长度等。这些参数对于桥上列车行车性能具有直接影响。目前《铁路线路设计规范》针对线路纵断面进行了较为明确的规定,但其中的一些指标参数如最小坡段长度等主要适用于路基区段,对于大跨度铁路桥梁并不适用。
从大跨度铁路桥梁的建设历程来看,大跨度铁路桥梁纵断面的设置分为两种情况:(1)桥上线路纵断面按照平坡或单面坡设计,而桥梁设置预拱度,即预拱度曲线为桥梁的成桥目标线形;(2)桥上线路纵断面按照人字坡设计,大桥成桥目标线形与纵断面相同。
在大跨度铁路桥梁发展的前期,由于线桥缺乏协同设计,同时也对大位移梁端轨道伸缩调节器在纵坡上的使用性能存在担忧,一般在大跨度铁路桥梁或公铁桥梁上不设置纵坡,而桥梁根据《铁路桥梁钢结构设计规范》1.0.6条:“桥跨结构应设预拱度,预拱度曲线宜与恒载和半个静活载产生的挠度曲线形状基本相同,但方向相反”的要求设置了预拱度,预拱度数值为“恒载+1/2活载”,这样主梁完成铺砟铺轨之后,每一跨相对于平坡上拱1/2活载。由于大跨度铁路桥梁在活载作用下竖向挠度较大,故上拱度较大,导致最终轨道实际线形与设计纵断面相差较大,难以满足轨道平顺性的静态验收标准。为了解决此矛盾,一般对铺砟铺轨初步完成后的轨顶高程进行实测,然后线路专业根据预拱度和施工偏差形成的连续曲线进行纵断面拟合,在尽可能满足铁路线路设计规范的最大坡度、竖曲线半径、竖曲线长度、最小坡段长度的条件下重新拉坡,墩顶、塔根处往往需要局部补砟,然后进行轨道精调,达到线路专业最终提供的纵断面设计线形。目前按照此方法成桥后变更纵断面设计的大跨度铁路桥梁主要有:安庆长江铁路大桥、黄冈长江公铁大桥、铜陵长江公铁大桥等。
根据前期大跨度铁路桥梁运营积累的经验,采用平坡+设置预拱度的方法最终均采用竖曲线进行拟合。后期为了避免在塔根及墩顶的局部调砟,桥上线路直接设置斜坡及竖曲线,即以线路纵断面代替预拱度。目前按照此方法进行纵断面设计的大跨度铁路桥梁主要有:沪苏通长江公铁大桥、五峰山长江大桥、鳊鱼洲长江大桥等。同时由于钢梁制造误差、架设安装误差、道床密度误差以及温度作用下桥梁变形等影响,成桥线形曲线与设计存在一定偏差,后期又进行了针对实际轨面线形的纵断面修正。
鉴于前述多座桥梁进行的纵断面变更均因坡段长度难以满足线路设计规范的要求,为避免因环境因素造成大跨度桥梁纵断面变更,除严格控制施工偏差外,纵断面设计参数在满足现行《铁路线路设计规范》中坡段长度、坡度、竖曲线半径、竖曲线长度等要求外,还需考虑到大跨度桥梁由于温度等环境因素引起的长波变形对纵断面的影响,并结合列列车通行状态下纵断面实际动态坡度及牵引制动能力,在设计阶段对纵断面各设计参数进行合理评估。
为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法,用以实现将温度等环境因素引起的长波变形对纵断面影响的量化计算,实现对纵断面的车辆动力性能和牵引制动能力的评价,从而提升铁路桥梁纵断面设计线形的评价准确率,参见图1,该方法可以包括:
步骤101:对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度;
步骤102:在车体垂向加速度小于等于预设车体垂向加速度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对车辆动力性能验证的通知信息;
步骤103:计算徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线;
步骤104:将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、与第一桥面变形、第二桥面变形和第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,得到第一叠加曲线;将上述第一叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第一目标桥面变形曲线;
步骤105:将第一目标桥面变形曲线、和第四桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第二叠加曲线;将上述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线;
步骤106:在第二目标桥面变形曲线的动态坡度小于等于预设动态坡度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对牵引制动能力验证的通知信息。
本发明实施例中,对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度;在车体垂向加速度小于等于预设车体垂向加速度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对车辆动力性能验证的通知信息;计算徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线;将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、与第一桥面变形、第二桥面变形和第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,得到第一叠加曲线;将所述第一叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第一目标桥面变形曲线;将第一目标桥面变形曲线、和第四桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第二叠加曲线;将所述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线;在第二目标桥面变形曲线的动态坡度小于等于预设动态坡度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对牵引制动能力验证的通知信息;与现有技术中仅能依靠相关规范进行铁路桥梁纵断面设计的技术方案相比,通过将纵断面设计线形与大跨度桥梁在温度组合工况下的变形叠加,可判断计算出的车体垂向加速度是否满足预设车体垂向加速度限值的要求,实现将温度引起的长波变形对纵断面的影响的量化计算,实现了对目标线路的纵断面设计线形进行的车辆动力性能验证;通过进行纵断面设计线形与桥面变形曲线的叠加、以及判断第二目标桥面变形曲线的动态坡度是否满足预设动态坡度限值的要求,可实现对温度、徐变、公路荷载等多种环境因素以及列车多线通行状态下的实际动态坡度及牵引制动能力的量化计算,从而实现了对目标线路的纵断面设计线形进行的牵引制动能力验证;综上,通过进行车辆-线路动力仿真分析、进行纵断面设计线形与桥面变形曲线叠加后动态坡度计算,必要时进行牵引制动能力检算,可实现对铁路桥梁纵断面的设计线形的完整评价,提升了铁路桥梁纵断面的设计线形的准确率。
为了解决现有技术下大跨度桥梁纵断面的设置没有考虑到温度等环境因素引起的长波变形的影响的问题,本申请采取如下方案进行车辆-线路动力分析,来实现将温度等环境因素引起的长波变形对纵断面的影响的量化计算。
具体实施时,首先对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度。
在一个实施例中,对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度,可以包括:
获取铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形;
获取不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线;
将纵断面设计线形、与第一桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第三叠加曲线;
对第三叠加曲线进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度。
在上述实施例中对于大跨度桥梁的线路纵断面设计,基准温度下坡度长度、坡度、竖曲线半径、竖曲线长度等设计参数应满足现行《铁路线路设计规范》中的相关要求,进一步的,预设的纵断面设计参数参考值,可在满足上述现行《铁路线路设计规范》中的相关要求的前提下根据铁路桥梁目标线路的实际工况进行自由设置,本申请对此并不进行具体限定。
在一个实施例中,上述铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形,可以包括:
不同纵断面设计方案对应的目标线路的纵断面设计线形;上述纵断面设计方案包括:纵断面按照平坡或单面坡设计、并叠加桥梁的设置预拱度曲线作为线路的纵断面设计线形;和纵断面按照人字坡设计。
举一实例,可对采取不同纵断面设计方案对应的目标线路的纵断面设计线形,进行列车通过目标线路时的车体垂向加速度是否满足预设车体垂向加速度限值的判断:
1、对桥上线路纵断面采用人字坡,且桥梁成桥目标线形与人字坡相同的情况,将纵断面与大跨度桥梁在温度组合工况下的变形曲线叠加,通过车辆-线路动力仿真分析,要求车体垂向加速度满足0.45m/s2的限值要求;
2、对桥梁设置预拱度,但纵断面为平坡或单面坡的情况,将预拱度与大跨度桥梁在温度组合工况下的变形曲线叠加,通过车辆-线路动力仿真分析,要求车体垂向加速度满足0.45m/s2的限值要求。
具体实施时,在对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度后,在车体垂向加速度小于等于预设车体垂向加速度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对车辆动力性能验证的通知信息。
在上述实施例中,通过将纵断面设计线形与大跨度桥梁在温度组合工况下的变形叠加,可判断计算出的车体垂向加速度是否满足预设车体垂向加速度限值的要求,实现将温度引起的长波变形对纵断面的影响的量化计算,实现了对目标线路的纵断面设计线形进行的车辆动力性能验证。
在一个实施例中,还可以包括:
在车体垂向加速度大于预设车体垂向加速度限值时,发出因温度因素致使纵断面设计线形需重新修改的告警信息。
具体实施时,在车体垂向加速度小于等于预设车体垂向加速度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对车辆动力性能验证的通知信息后,计算徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线。
实施例中,上述第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,用于表征:列车单线通行且从进桥到出桥的全过程中、列车在不同位置处的目标线路的变形曲线;
上述第四桥面变形对应的目标线路变形曲线,用于表征:列车从目标线路的邻线通行、且从进桥到出桥的全过程中、列车在不同位置处的目标线路的变形曲线。
具体实施时,在计算徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线后,将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、与第一桥面变形、第二桥面变形和第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,得到第一叠加曲线;将上述第一叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第一目标桥面变形曲线。
具体实施时,在将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、与第一桥面变形、第二桥面变形和第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,得到第一叠加曲线;将上述第一叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第一目标桥面变形曲线后,将第一目标桥面变形曲线、和第四桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第二叠加曲线;将上述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线。
实施例中,在目标线路存在邻线的情况下,对双线及多线桥梁,可计算邻线(相对于目标线路而言)列车通行时从进桥到出桥全过程中、列车不同位置处的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线。
在一个实施例中,可将上述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线,其对应的坡度为多种环境因素及多线通行条件下的最不利动态坡度,判断该最不利动态坡度是否满足现行《铁路线路设计规范》中与线路设计速度相匹配的最大坡度要求,并在判断出该最不利动态坡度满足现行《铁路线路设计规范》中与线路设计速度相匹配的最大坡度要求时,确定纵断面的牵引制动能力评估合格。
具体实施时,在将第一目标桥面变形曲线、和第四桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第二叠加曲线;将上述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线后,在第二目标桥面变形曲线的动态坡度小于等于预设动态坡度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对牵引制动能力验证的通知信息。
在上述实施例中,通过进行纵断面设计线形与桥面变形曲线的叠加、以及判断第二目标桥面变形曲线的动态坡度是否满足预设动态坡度限值的要求,可实现对温度、徐变、公路荷载等多种环境因素以及列车多线通行状态下的实际动态坡度及牵引制动能力的量化计算,从而实现了对目标线路的纵断面设计线形进行的牵引制动能力验证。
在一个实施例中,还可以包括:
在第二目标桥面变形曲线的动态坡度大于预设动态坡度限值时,对第二目标桥面变形曲线,进行车辆牵引制动分析,得到对应目标线路的车钩强度和车钩竖向摆角;
在车钩强度和车钩竖向摆角满足预设数值且列车能够起动或制动时,则发出纵断面的牵引制动能力通过验证的通知信息。
在上述实施例中,如确定出的最不利动态坡度不满足现行《铁路线路设计规范》中与线路设计速度相匹配的最大坡度要求,则可将第二目标桥面变形曲线为输入数据,根据《列车牵引计算规程》,进行车辆牵引制动分析,并在车钩强度和车钩竖向摆角满足要求且列车能够起动或制动时,确定纵断面的牵引制动能力评估合格。
下面给出一个具体实施例,来说明本发明的方法的具体应用,该实施例中对于铁路桥梁纵断面的设计线形的评估思路如下:
(1)大跨度桥梁纵断面设置应考虑到温度作用引起的长波变形的影响,进行车辆-线路动力分析。铁路桥梁目标线路的计算工况可分为:
a)对桥梁设置预拱度,但纵断面为平坡或单面坡的情况,以桥梁预拱度曲线作为不平顺,车体垂向加速度满足0.4m/s2的限值要求;
b)对桥上线路纵断面采用人字坡,且桥梁成桥目标线形与人字坡相同的情况,将纵断面与大跨度桥梁在温度组合工况下的变形曲线叠加,通过车辆-线路动力仿真分析,要求车体垂向加速度满足0.45m/s2的限值要求;
c)对桥梁设置预拱度,但纵断面为平坡或单面坡的情况,将预拱度与大跨度桥梁在温度组合工况下的变形曲线叠加,通过车辆-线路动力仿真分析,要求车体垂向加速度满足0.45m/s2的限值要求。
进一步地,大跨度桥梁纵断面应保证环境因素及列车荷载作用下的牵引制动能力,本具体实施例中对环境因素及列车荷载作用下的牵引制动能力的评估步骤如下所示:
a)计算温度、徐变、公路荷载(全桥满布,公铁两用桥时适用)共同作用下的桥面线形;
b)计算单线通行且从进桥到出桥全过程中列车不同位置处的桥面线形;
c)将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形与a)中的桥面线形和b)中的多个桥面线形叠加,计算叠加后列车单线通行状态下的实际最大动态坡度及对应的桥面线形;
d)对双线及多线桥梁,计算邻线(相对于b)中的线路而言)列车通行时从进桥到出桥全过程中列车不同位置处的桥面线形;
e)将c)中的桥面线形与d)中的多个桥面线形叠加,计算叠加后桥面的实际最大动态坡度及对应的桥面线形,此为环境因素及多线通行条件下的最不利动态坡度;
f)如e)中确定的最不利动态坡度满足现行《铁路线路设计规范》中与线路设计速度相匹配的最大坡度要求,则纵断面的牵引制动能力评估合格;
g)如e)中确定的最不利动态坡度不满足现行《铁路线路设计规范》中与线路设计速度相匹配的最大坡度要求,则需要以e)中确定的桥面线形曲线为输入,根据《列车牵引计算规程》进行车辆牵引制动分析,当车钩强度和车钩竖向摆角满足要求且列车能够起动或制动时,则纵断面的牵引制动能力评估合格。
如下以对江阴长江大桥纵断面进行评估的具体示例,对本发明实施例的方法进行说明:
1、江阴长江大桥纵断面的车辆动力性能评估
本发明实施例将纵断面设计线形与大跨桥梁的温度变形曲线叠加,通过车辆-线路动力分析评估温度因素对车辆动力响应的影响。以CRH2动车组、车速250km/h为条件计算列车通过纵断面时的车辆动力响应,仿真分析得到的车体加速度最大值示于表1,表1展示了江阴长江大桥纵断面对应的车体垂向振动加速度。
表1
2、江阴长江大桥纵断面的动态坡度评估
江阴长江大桥通行四线铁路,其中盐泰锡常宜铁路技术标准为:最大坡度20‰,到发线长度650m,设计车速250km/h;新长铁路技术标准为:限制坡度6‰,到发线长度1050m,设计车速:120km/h。
以纵断面方案采用人字坡、坡度3‰为例,计算客车、货车、公路活载以及升降温条件下单项及组合工况的桥面变形,并与纵断面设计线形叠加,计算线路动态坡度,计算结果列于表2(表2展示了单项工况下线路动态坡度)和表3(表3展示了组合工况下线路动态坡度)。
表2
表3
组合工况 | 最大坡度‰ | 最小坡度‰ |
客运专线双线客车叠加温度 | 6.612 | -7.223 |
客货共线单线货车叠加温度 | 7.446 | -7.494 |
客货共线双线货车叠加温度 | 9.730 | -8.801 |
客运专线双线客车叠加温度和四车道公路 | 6.581 | -7.332 |
客运专线双线客车叠加温度和八车道公路 | 6.625 | -7.331 |
客货共线双线货车叠加温度和四车道公路 | 9.876 | -9.410 |
客货共线双线货车叠加温度和八车道公路 | 9.920 | -9.410 |
3、江阴长江大桥的纵断面评估结论
1)纵断面设计线形与桥梁升、降温曲线叠加后,引起的车体加速度最大值为0.447m/s2,车体加速度满足0.45m/s2的限值要求;
2)纵断面设计线形叠加客车、货车、公路活载和升降温的组合工况下,线路动态坡度最大为9.92‰,最小为-9.41‰,均超出6‰,满足盐泰锡常宜铁路最大坡度20‰的控制标准,但不满足新长铁路6‰的限制坡度要求,鉴于动态坡度随着车辆位置移动而变化,建议进行牵引制动专项分析考察组合工况下的纵断面合理性。
当然,可以理解的是,上述详细流程还可以有其他变化例,相关变化例均应落入本发明的保护范围。
本发明实施例中,对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度;在车体垂向加速度小于等于预设车体垂向加速度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对车辆动力性能验证的通知信息;计算徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线;将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、与第一桥面变形、第二桥面变形和第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,得到第一叠加曲线;将所述第一叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第一目标桥面变形曲线;将第一目标桥面变形曲线、和第四桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第二叠加曲线;将所述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线;在第二目标桥面变形曲线的动态坡度小于等于预设动态坡度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对牵引制动能力验证的通知信息;与现有技术中仅能依靠相关规范进行铁路桥梁纵断面设计的技术方案相比,通过将纵断面设计线形与大跨度桥梁在温度组合工况下的变形叠加,可判断计算出的车体垂向加速度是否满足预设车体垂向加速度限值的要求,实现将温度引起的长波变形对纵断面的影响的量化计算,实现了对目标线路的纵断面设计线形进行的车辆动力性能验证;通过进行纵断面设计线形与桥面变形曲线的叠加、以及判断第二目标桥面变形曲线的动态坡度是否满足预设动态坡度限值的要求,可实现对温度、徐变、公路荷载等多种环境因素以及列车多线通行状态下的实际动态坡度及牵引制动能力的量化计算,从而实现了对目标线路的纵断面设计线形进行的牵引制动能力验证;综上,通过进行车辆-线路动力仿真分析、进行纵断面设计线形与桥面变形曲线叠加后动态坡度计算,必要时进行牵引制动能力检算,可实现对铁路桥梁纵断面的设计线形的完整评价,提升了铁路桥梁纵断面的设计线形的准确率。
如上述,目前,现行的《铁路线路设计规范》针对线路纵断面进行了较为明确的规定,但其中的一些指标参数如最小坡段长度等主要适用于路基区段,对于大跨度铁路桥梁并不适用。
为避免因环境因素造成大跨度桥梁纵断面变更,纵断面设计线形除满足现行《铁路线路设计规范》中关于坡段长度、坡度、竖曲线半径、竖曲线长度等要求外,还需考虑到大跨度桥梁由于温度等环境因素引起的长波变形对纵断面的影响,并结合列车通行状态下纵断面实际动态坡度及牵引制动能力,在设计阶段对纵断面各设计参数进行合理评估。
大跨度桥梁纵断面设置应考虑到温度作用引起的长波变形的影响,因此,本发明实施例将纵断面设计线形(当线路纵断面采用平坡或单面坡时,用桥梁预拱度代替纵断面)与大跨度桥梁在温度组合工况下的变形叠加,作为不平顺进行车辆-线路动力分析,满足车体垂向加速度0.45m/s2的限值要求。
此外,大跨度桥梁纵断面应考虑到多种环境因素及列车通行状态下的实际动态坡度及牵引制动能力,因此本发明实施例可计算最不利状态下多线通行时的实际动态坡度和桥面线形,考察动态坡度是否满足现行《铁路线路设计规范》中的限值要求,并在不满足的情况下,根据《列车牵引计算规程》进行车辆牵引制动分析,当车钩强度和车钩竖向摆角满足要求且列车能够起动或制动时,则纵断面的牵引制动能力评估合格。
本发明实施例中还提供了一种铁路桥梁纵断面设计线形的评价装置,如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法相似,因此该装置的实施可以参见铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法的实施,重复之处不再赘述。
本发明实施例还提供一种铁路桥梁纵断面设计线形的评价装置,用以实现将温度等环境因素引起的长波变形对纵断面影响的量化计算,实现对纵断面的车辆动力性能和牵引制动能力的评价,从而提升铁路桥梁纵断面设计线形的评价准确率,如图2所示,该装置包括:
车体垂向加速度计算模块201,用于对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度;
纵断面车辆动力性能验证模块202,用于在车体垂向加速度小于等于预设车体垂向加速度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对车辆动力性能验证的通知信息;
线路变形曲线计算模块203,用于计算徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线;
第一线路变形曲线叠加模块204,用于将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、与第一桥面变形、第二桥面变形和第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,得到第一叠加曲线;将上述第一叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第一目标桥面变形曲线;
第二线路变形曲线叠加模块205,用于将第一目标桥面变形曲线、和第四桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第二叠加曲线;将上述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线;
纵断面牵引制动能力验证模块206,用于在第二目标桥面变形曲线的动态坡度小于等于预设动态坡度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对牵引制动能力验证的通知信息。
在一个实施例中,车体垂向加速度计算模块,具体用于:
获取铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形;
获取不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线;
将纵断面设计线形、与第一桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第三叠加曲线;
对第三叠加曲线进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度。
在一个实施例中,上述铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形,可以包括:
不同纵断面设计方案对应的目标线路的纵断面设计线形;上述纵断面设计方案包括:纵断面按照平坡或单面坡设计、并叠加桥梁的设置预拱度曲线作为线路的纵断面设计线形;和纵断面按照人字坡设计。
在一个实施例中,上述第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,用于表征:
列车单线通行且从进桥到出桥的全过程中、列车在不同位置处的目标线路的变形曲线;
上述第四桥面变形对应的目标线路变形曲线,用于表征:
列车从目标线路的邻线通行、且从进桥到出桥的全过程中、列车在不同位置处的目标线路的变形曲线。
在一个实施例中,如图3所示,还可以包括:
告警模块301,用于:
在车体垂向加速度大于预设车体垂向加速度限值时,发出因温度因素致使纵断面设计线形需重新修改的告警信息。
在一个实施例中,如图4所示,还可以包括:
车辆牵引制动分析模块401,用于:
在第二目标桥面变形曲线的动态坡度大于预设动态坡度限值时,对第二目标桥面变形曲线,进行车辆牵引制动分析,得到对应目标线路的车钩强度和车钩竖向摆角;
在车钩强度和车钩竖向摆角满足预设数值且列车能够起动或制动时,则发出纵断面的牵引制动能力通过验证的通知信息。
基于上述发明构思,如图5所示,本发明还提出了一种计算机设备500。
该计算机设备500,包括存储器510、处理器520及存储在存储器510上并可在处理器520上运行的计算机程序530,所述处理器520执行所述计算机程序530时实现上述铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法。
本发明实施例中,对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度;在车体垂向加速度小于等于预设车体垂向加速度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对车辆动力性能验证的通知信息;计算徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线;将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、与第一桥面变形、第二桥面变形和第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,得到第一叠加曲线;将所述第一叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第一目标桥面变形曲线;将第一目标桥面变形曲线、和第四桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第二叠加曲线;将所述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线;在第二目标桥面变形曲线的动态坡度小于等于预设动态坡度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对牵引制动能力验证的通知信息;与现有技术中仅能依靠相关规范进行铁路桥梁纵断面设计的技术方案相比,通过将纵断面设计线形与大跨度桥梁在温度组合工况下的变形叠加,可判断计算出的车体垂向加速度是否满足预设车体垂向加速度限值的要求,实现将温度引起的长波变形对纵断面的影响的量化计算,实现了对目标线路的纵断面设计线形进行的车辆动力性能验证;通过进行纵断面设计线形与桥面变形曲线的叠加、以及判断第二目标桥面变形曲线的动态坡度是否满足预设动态坡度限值的要求,可实现对温度、徐变、公路荷载等多种环境因素以及列车多线通行状态下的实际动态坡度及牵引制动能力的量化计算,从而实现了对目标线路的纵断面设计线形进行的牵引制动能力验证;综上,通过进行车辆-线路动力仿真分析、进行纵断面设计线形与桥面变形曲线叠加后动态坡度计算,必要时进行牵引制动能力检算,可实现对铁路桥梁纵断面的设计线形的完整评价,提升了铁路桥梁纵断面的设计线形的准确率。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种铁路桥梁纵断面设计线形的评价方法,其特征在于,包括:
对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度;
在车体垂向加速度小于等于预设车体垂向加速度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对车辆动力性能验证的通知信息;
计算徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线;
将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、与第一桥面变形、第二桥面变形和第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,得到第一叠加曲线;将所述第一叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第一目标桥面变形曲线;
将第一目标桥面变形曲线、和第四桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第二叠加曲线;将所述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线;
在第二目标桥面变形曲线的动态坡度小于等于预设动态坡度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对牵引制动能力验证的通知信息。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度,包括:
获取铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形;
获取不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线;
将纵断面设计线形、与第一桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第三叠加曲线;
对第三叠加曲线进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形,包括:
不同纵断面设计方案对应的目标线路的纵断面设计线形;所述纵断面设计方案包括:纵断面按照平坡或单面坡设计、并叠加桥梁的设置预拱度曲线作为线路的纵断面设计线形;和纵断面按照人字坡设计。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,用于表征:列车单线通行且从进桥到出桥的全过程中、列车在不同位置处的目标线路的变形曲线;
所述第四桥面变形对应的目标线路变形曲线,用于表征:列车从目标线路的邻线通行、且从进桥到出桥的全过程中、列车在不同位置处的目标线路的变形曲线。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
在车体垂向加速度大于预设车体垂向加速度限值时,发出因温度因素致使纵断面设计线形需重新修改的告警信息。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
在第二目标桥面变形曲线的动态坡度大于预设动态坡度限值时,对第二目标桥面变形曲线,进行车辆牵引制动分析,得到对应目标线路的车钩强度和车钩竖向摆角;
在车钩强度和车钩竖向摆角满足预设数值且列车能够起动或制动时,则发出纵断面的牵引制动能力通过验证的通知信息。
7.一种铁路桥梁纵断面设计线形的评价装置,其特征在于,包括:
车体垂向加速度计算模块,用于对铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、和不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,并进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度;
纵断面车辆动力性能验证模块,用于在车体垂向加速度小于等于预设车体垂向加速度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对车辆动力性能验证的通知信息;
线路变形曲线计算模块,用于计算徐变和公路荷载组合工况下的第二桥面变形对应的目标线路变形曲线、列车单线通过目标线路时的第三桥面变形对应的目标线路变形曲线、和列车通过目标线路的邻线时的第四桥面变形对应的目标线路变形曲线;
第一线路变形曲线叠加模块,用于将铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形、与第一桥面变形、第二桥面变形和第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,进行叠加,得到第一叠加曲线;将所述第一叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第一目标桥面变形曲线;
第二线路变形曲线叠加模块,用于将第一目标桥面变形曲线、和第四桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第二叠加曲线;将所述第二叠加曲线中动态坡度最大的叠加曲线,作为第二目标桥面变形曲线;
纵断面牵引制动能力验证模块,用于在第二目标桥面变形曲线的动态坡度小于等于预设动态坡度限值时,发出目标线路的纵断面设计线形通过对牵引制动能力验证的通知信息。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,车体垂向加速度计算模块,具体用于:
获取铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形;
获取不同温度组合工况下的第一桥面变形对应的目标线路变形曲线;
将纵断面设计线形、与第一桥面变形对应的目标线路变形曲线进行叠加,得到第三叠加曲线;
对第三叠加曲线进行车辆-线路动力仿真分析,确定列车通过目标线路时的车体垂向加速度。
9.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述铁路桥梁目标线路的纵断面设计线形,包括:
不同纵断面设计方案对应的目标线路的纵断面设计线形;所述纵断面设计方案包括:纵断面按照平坡或单面坡设计、并叠加桥梁的设置预拱度曲线作为线路的纵断面设计线形;和纵断面按照人字坡设计。
10.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第三桥面变形对应的目标线路变形曲线,用于表征:列车单线通行且从进桥到出桥的全过程中、列车在不同位置处的目标线路的变形曲线;
所述第四桥面变形对应的目标线路变形曲线,用于表征:列车从目标线路的邻线通行、且从进桥到出桥的全过程中、列车在不同位置处的目标线路的变形曲线。
11.如权利要求7所述的装置,其特征在于,还包括:
告警模块,用于:
在车体垂向加速度大于预设车体垂向加速度限值时,发出因温度因素致使纵断面设计线形需重新修改的告警信息。
12.如权利要求7所述的装置,其特征在于,还包括:
车辆牵引制动分析模块,用于:
在第二目标桥面变形曲线的动态坡度大于预设动态坡度限值时,对第二目标桥面变形曲线,进行车辆牵引制动分析,得到对应目标线路的车钩强度和车钩竖向摆角;
在车钩强度和车钩竖向摆角满足预设数值且列车能够起动或制动时,则发出纵断面的牵引制动能力通过验证的通知信息。
13.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6任一所述方法。
14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一所述方法。
15.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一所述方法。
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CN116226972B (zh) * | 2023-01-04 | 2024-04-19 | 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 | 一种连续钢桁梁预拱度设置方法及连续钢桁梁 |
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