[发明专利]高速铁路沿线大风监测优化布网自动搜索方法

权利要求书

1.一种高速铁路沿线大风监测优化布网自动搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、确定高速铁路沿线各种地形环境中，至少两种不同地形之间的过渡区域作为系统模块，建立系统模块组；

步骤二、对系统模块组中每个系统模块的地形特征参数作为研究变量，建立所述系统模块对应独立的风洞试验模型或CFD数值模拟模型；

步骤三、对每个系统模块包括的地形特征参数中，改变地形特征参数取值以得到有限个变量工况，通过在风洞试验模型或CFD数值模拟模型中，得到每个变量工况对应的风载荷值，并作为该变量工况对应的控制数据点；

步骤四、根据该系统模块的有限个变量工况以及对应的有限个控制数据点，根据实际地形情况对应的范围内连续变量工况取值条件下，采用插值计算的方式，得到所述系统模块的过渡区域内的在所述范围内连续变量工况取值条件下对应的每个风载荷值，建立所述系统模块独立的各变量工况对应风载荷值插值数据库；

步骤五、针对步骤四中所述风载荷值插值数据库，搜索并确定最大风载荷值，并得到最大风载荷值对应的变量工况，该变量工况在所述系统模块中所对应的地形位置，即为所述系统模块在实际地形所述范围内连续变量工况取值条件下，沿线大风监测优化布网监测点；

步骤六、根据实际地形特征参数，确定相应系统模块，重复步骤三至步骤五，即可得到该地形特征参数对应的沿线大风监测优化布网监测点。

2.根据权利要求1所述的一种高速铁路沿线大风监测优化布网自动搜索方法，其特征在于，所述步骤一中的高速铁路沿线地形环境系统模块包括：一般桥梁、隧道、峡谷桥梁、高路堤、深路堑、弯道超高6种地形结点，按照两两组合的原则，根据实际情况，形成一般桥梁+隧道、一般桥梁+峡谷桥梁、一般桥梁+高路堤、一般桥梁+深路堑、一般桥梁+弯道超高、隧道+峡谷桥梁、峡谷桥梁+高路堤、峡谷桥梁+深路堑、峡谷桥梁+弯道超高、高路堤+深路堑、高路堤+弯道超高、深路堑+弯道超高共计12个系统模块。

3.根据权利要求2所述的一种高速铁路沿线大风监测优化布网自动搜索方法，其特征在于，所述步骤一中的一般桥梁的参数包括跨度和主梁断面形式。

4.根据权利要求2所述的一种高速铁路沿线大风监测优化布网自动搜索方法，其特征在于，所述步骤一中的隧道的参数包括山体高度和边坡坡度。

5.根据权利要求2所述的一种高速铁路沿线大风监测优化布网自动搜索方法，其特征在于，所述步骤一中的峡谷桥梁的参数包括峡谷坡度、峡谷深度、桥梁跨度和主梁断面形式。

6.根据权利要求2所述的一种高速铁路沿线大风监测优化布网自动搜索方法，其特征在于，所述步骤一中的高路堤参数包括高度和边坡坡度。

7.根据权利要求2所述的一种高速铁路沿线大风监测优化布网自动搜索方法，其特征在于，所述步骤一中的深路堑参数包括边坡坡度和坡体水平长度。

8.根据权利要求2所述的一种高速铁路沿线大风监测优化布网自动搜索方法，其特征在于，所述步骤一中的弯道超高参数包括曲线半径和线路倾斜角度。

9.根据权利要求2-8任一所述的一种高速铁路沿线大风监测优化布网自动搜索方法，其特征在于，所述步骤二中根据每个地形系统模块的参数，分别对每个参数改变至少三个取值，构成所述系统模块的参数对应的范围，得到所有参数的取值改变后所对应的若干个不同变量工况组，然后分别进行风洞试验模型或CFD数值模拟模型计算，获取在该变量工况组下对应所有风载荷值，然后在所述系统模块的参数对应的范围内进行连续变量工况取值，得到所述范围内的风载荷值插值数据库，从所述插值数据库中搜索得到最大风载荷值对应的变量工况，该变量工况所对应的地形位置，即为所述系统模块在实际地形所述范围内沿线大风监测优化布网的监测点位置。

10.根据权利要求2-8任一所述的一种高速铁路沿线大风监测优化布网自动搜索方法，其特征在于，所述步骤二中同时建立所述系统模块对应独立的风洞试验模型和CFD数值模拟模型，分别通过风洞试验模型和CFD数值模拟模型实施步骤三，根据风洞试验模型得到的每个变量工况对应的风载荷值，对通过CFD数值模拟模型得到的相应变量工况对应的风载荷值进行修正，然后以修正后的CFD数值模拟模型得到的风载荷值为准，再实施步骤四至步骤六。