[发明专利]一种基于列车行车性能的铁路桥梁成桥线形评价方法

说明书

本发明公开了一种基于列车行车性能的铁路桥梁成桥线形评价方法，通过先获取所述桥梁的成桥线形；基于傅里叶级数和以道砟铺设厚度形成的约束条件对成桥线形进行拟合获得拟合曲线，并确定出车体振动加速度敏感波长和获取所述拟合曲线的波长和幅值；然后根据车体振动加速度敏感波长和所述拟合曲线的波长和幅值来确定出预测车体振动加速度和预测车体离心加速度；基于所述预测车体振动加速度和所述车体离心加速度确定总体加速度响应；若所述总体加速度响应超过指定响应限值，则所述成桥线形不满足线路平顺性要求，若所述总体加速度响应不超过指定响应限值，则所述成桥线形满足线路平顺性要求，实现了准确合理地对大跨度桥梁成桥线形进行评价。

技术领域

本发明属于桥梁成桥线形评价技术领域，具体涉及一种基于列车行车性能的铁路桥梁成桥线形评价方法。

背景技术

为适用我国经济建设的发展需求，高速铁路桥梁向更大跨度、更为复杂结构形式发展，近年来，我国已经规划了诸多主跨超千米级的公铁两用桥梁。

大跨度铁路桥梁具有工程规模巨大、体系复杂、结构轻柔和位移量大等特点，在修建过程中通常会受到钢梁制造误差、施工误差等因素影响，其成桥线形往往与设计线形存在偏差，这些偏差在一定范围内是允许的，而超过一定范围则是不合规的，目前对于成桥线形是否合规的评价是简单地通过成桥线形与设计线形的绝对高程偏差来评价成桥线形施工偏差，但是其评价结果往往无法满足限值要求，缺乏评价的基准，不能作为有依据的、准确的评价结果。

因此，如何准确合理地对大跨度桥梁成桥线形进行评价，保证工程项目的正常验收，避免对桥上列车正常运营产生不利影响，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术不能合理、准确地对大跨度桥梁成桥线形进行是否合规的评价，提出了一种基于列车行车性能的铁路桥梁成桥线形评价方法。

本发明的技术方案为：一种基于列车行车性能的铁路桥梁成桥线形评价方法，所述方法包括以下步骤：

S1、获取所述桥梁的成桥线形；

S2、基于傅里叶级数和以道砟铺设厚度形成的约束条件对成桥线形进行拟合获得拟合曲线，并确定出车体振动加速度敏感波长范围和获取所述拟合曲线的波长和幅值；

S3、根据所述拟合曲线中位于所述车体振动加速度敏感波长范围内的中波线形和长波线形确定出预测车体振动加速度，根据所述拟合曲线中超出所述车体振动加速度敏感波长范围的长波线形确定出预测车体离心加速度；

S4、基于所述预测车体振动加速度和所述预测车体离心加速度确定总体加速度响应；

S5、若所述总体加速度响应超过指定响应限值，则所述成桥线形不满足线路平顺性要求，若所述总体加速度响应不超过指定响应限值，则所述成桥线形满足线路平顺性要求。

进一步地，所述步骤S2中具体通过如下公式对成桥线形进行拟合：

式中，f(t)为拟合曲线，a₀为常数项，a_n为第n阶余弦波的幅值，b_n为第n阶正弦波的幅值，nω为第n阶的周期，t为线路里程。

进一步地，所述约束条件具体为：所述道砟铺设厚度的主跨范围为330mm-440mm，所述道砟铺设厚度的边跨范围为330mm-450mm。

进一步地，所述步骤S3中具体通过弦测法确定所述预测车体振动加速度，通过曲率确定所述预测车体离心加速度。

进一步地，所述步骤S5中若所述总体加速度响应超过指定响应限值，则所述成桥线形不满足线路平顺性要求，其具体包括以下分步骤：