京滬高速鐵路高架站軌道系統(tǒng)力學特性的監(jiān)測技術研究.pdf

1、高速鐵路由于地形、地質等條件限制，有相當數(shù)量的無縫道岔設置在高架結構上，形成高架站無砟軌道無縫道岔結構。高架站軌道系統(tǒng)綜合了無縫線路、無縫道岔、無砟軌道、橋梁等技術難點，是高速鐵路軌道系統(tǒng)安全服役中的薄弱環(huán)節(jié)。因此針對這一復雜結構體系，非常有必要建立長期監(jiān)測系統(tǒng)，實時測試其安全服役行為，對可能發(fā)生的破壞進行預測預警，為高速鐵路的安全運營提供保障。
　　本文基于有限元方法和多體動力學分析理論，建立了高速鐵路橋上板式無砟道岔靜、動力學

2、模型，分析了影響高架站軌道系統(tǒng)受力與變形的主要因素，研究了高架站軌道系統(tǒng)的敏感指標及區(qū)域，提出了監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測方法和測點布點方案。結合京滬高速鐵路現(xiàn)場試驗，建立了高速鐵路高架站長期監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動采集傳輸，分析和預測預警等功能。通過長期監(jiān)測數(shù)據(jù)驗證了理論分析模型，完善了監(jiān)測方法，為高速鐵路軌道系統(tǒng)監(jiān)測技術的研究提供了科學依據(jù)。主要研究工作及成果如下:
　　(1)高速鐵路橋上板式無砟道岔靜、動力學模型的建立
　　

3、針對高速鐵路橋上板式無砟道岔的結構特點及力學特性，本文基于有限元理論，建立了高速鐵路無縫道岔—無砟軌道—橋梁有限元模型;基于多體動力學和車輛-軌道耦合動力學分析理論，通過聯(lián)合仿真技術建立了車-岔-橋系統(tǒng)空間耦合動力分析模型;利用現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)驗證了模型的可靠性。
　　(2)高速鐵路高架站軌道系統(tǒng)敏感區(qū)域研究
　　對高速鐵路橋上無砟道岔靜動力評估方法和指標進行了歸納總結。借助高速鐵路無砟道岔靜、動力學分析模型，以橋上無砟道岔檢算

4、指標作為評價標準，從溫度荷載、列車荷載等方面對高速鐵路橋上無砟道岔的敏感區(qū)域進行了分析，得到了高架站軌道系統(tǒng)的敏感指標和區(qū)域，提出了高架站軌道系統(tǒng)的長期監(jiān)測內(nèi)容。
　　(3)高架站軌道系統(tǒng)長期監(jiān)測方法和測點布置的研究
　　根據(jù)長期監(jiān)測內(nèi)容，提出了基于光纖光柵技術測試軌道結構的受力和小變形，基于視頻感知技術測試軌道結構的大變形。借助理論分析結果和相關性分析方法，確定了橋上無砟道岔測點布置方案，并以此為基礎開展了京滬高速鐵路現(xiàn)場