一种钢桥疲劳评估荷载建模及疲劳评估方法技术

本发明专利技术公开了一种钢桥疲劳评估荷载建模及疲劳评估方法，包括：步骤1，建立列车荷载模型；步骤2，整理实测数据，并进行分类；步骤3，根据实测数据，对各参数建立概率模型；步骤4，建立列车荷载概率模型；步骤5，采用Monte‑Carlo法生成随机荷载谱；步骤6，采用有限元分析，得到钢桥疲劳细节的应力影响线；步骤7，采用随机荷载谱进行影响线加载，得到应力历程；步骤8，对应力历程进行分析，评估钢桥疲劳。本发明专利技术的有益效果：以实测数据为基础，建立疲劳评估荷载模型，描述当前通行列车荷载状况，实现对钢桥任意构件的疲劳评估，建立了完善的列车荷载建模方法，提高了实测数据的利用价值，使得钢桥疲劳评估更为准确，更接近于实际情况。

A fatigue assessment load modeling and fatigue evaluation method for steel bridge

The invention discloses a steel bridge fatigue assessment of load modeling and the fatigue assessment method, which comprises the following steps: 1, the establishment of train load model; step 2, finishing the measured data, and classification; step 3, according to the measured data, to establish the probability model of parameters; step 4, the establishment of train load probability model; step 5 generation the random load spectrum using Monte Carlo method; step 6, using the finite element analysis, get the details of the fatigue stress influence line; step 7, the random load spectrum of influence line loading, stress process; step 8, course of stress analysis, fatigue assessment. The invention has the advantages that: Based on the measured data, the establishment of fatigue assessment of load model, describing the current traffic status of train load, fatigue assessment of steel bridges of arbitrary components, a train load modeling method improve, improve the utilization value of the measured data, the fatigue assessment is more accurate, more close to the actual situation.

【技术实现步骤摘要】
一种钢桥疲劳评估荷载建模及疲劳评估方法
本专利技术涉及铁路桥梁
，具体而言，涉及一种钢桥疲劳评估荷载建模及疲劳评估方法。
技术介绍
随着铁路运营时间的增长，如何对铁路结构进行评估，其主要方面是确定评估荷载。特别对于铁路钢桥而言，在进行疲劳评估时，疲劳破坏特性不仅与荷载作用下的应力变化大小有关，而且还与应力变化的次数有关，因此，钢桥在进行设计时，通常采用相关规范规定的疲劳荷载谱进行验算，以控制疲劳应。在现有的钢桥疲劳评估荷载模型中，钢构件疲劳损伤度的检算一般根据现场的实测数据推算或通过典型列车荷载计算得到，但与实际情况存在一定差别，且随着运营列车荷载和数量的增加，桥梁通行的荷载越来越复杂，已有的典型列车荷载模型已很难反映实际情况。另外，疲劳荷载一般包括实测荷载谱、标准荷载谱和疲劳荷载模型等，为得到更为准确的评价结果，多采用实测数据进行分析，但由于实测数据量庞大，应用复杂，一般都将其简化为标准的疲劳荷载谱，再采用相适应的方法生成标准疲劳荷载模型，然而如何根据实测数据建立相应的列车荷载模型，暂无统一标准，这使得依据实测数据的疲劳荷载模型建模方法不完善。
技术实现思路
为解决上述问题，本专本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢桥疲劳评估荷载建模及疲劳评估方法，其特征在于，包括：步骤1，建立列车荷载模型：通过布设在钢桥上的传感器监测列车荷载响应及轮轨力，将钢桥上通行列车的荷载模型表示为：F＝f(c,l,n,v)；式中，参数c表示列车类型，参数l表示机车类型，参数n表示车辆编组，参数v表示列车运行速度；步骤2，整理实测数据，并进行分类：根据列车荷载模型包含的参数，将实测数据中各参数所包含的变量进行分类、整理；步骤3，根据实测数据，对各参数中各变量分别建立概率模型：对步骤2中整理分类的变量的实测数据进行统计分析，针对各个变量分别采用随机过程来拟合各变量的分布，并建立各变量的概率模型；步骤4，建立列车荷载概率模型：将...

【技术特征摘要】
1.一种钢桥疲劳评估荷载建模及疲劳评估方法，其特征在于，包括：步骤1，建立列车荷载模型：通过布设在钢桥上的传感器监测列车荷载响应及轮轨力，将钢桥上通行列车的荷载模型表示为：F＝f(c,l,n,v)；式中，参数c表示列车类型，参数l表示机车类型，参数n表示车辆编组，参数v表示列车运行速度；步骤2，整理实测数据，并进行分类：根据列车荷载模型包含的参数，将实测数据中各参数所包含的变量进行分类、整理；步骤3，根据实测数据，对各参数中各变量分别建立概率模型：对步骤2中整理分类的变量的实测数据进行统计分析，针对各个变量分别采用随机过程来拟合各变量的分布，并建立各变量的概率模型；步骤4，建立列车荷载概率模型：将步骤3中建立的各变量的概率模型进行组合，形成完整的列车荷载概率模型；步骤5，采用Monte-Carlo法生成随机荷载谱：根据所建立的列车荷载概率模型，采用Monte-Carlo法从已知的变量分布中进行抽样，生成一列列的随机列车荷载；步骤6，采用有限元分析，得到钢桥疲劳细节的应力影响线：在已知列车荷载的情况下，针对钢桥某部分的应力历程，采用影响线进行加载，并通过有限元分析，求得疲劳细节的应力影响线；步骤7，采用随机荷载谱进行影响线加载，得到应力历程：将上述生成的一列列随机列车荷载在应力影响线上加载，得到该疲劳细节的应力历程；步骤8，对应力历程进行分析，评估钢桥疲劳：采用雨流计算法对生成的应力历程进行处理，得到疲劳应力谱及循环次数，再根据相应的疲劳分析准则来评估钢桥疲劳状况。2.根据权利要求1所述的钢桥疲劳评估荷载建模及疲劳评估方法，其特征在于，参数c包含的变量为列车数量T或列车数量T及客货比α；当通行线路为客运线路或货运线路时，参数c包含的变量为一个周期内通行的客车或货车的列车数量T；当通行线路为客货共线线路时，参数c包含的变量为一个周期内通行的客车和货车的列车数量T和客货比α两个变量，其中，客货比α表示一个周期内通行的客车与货车的数量比。3.根据权利要求1所述的钢桥疲劳评估荷载建模及疲劳评估方法，其特征在于，参数l包含的变量为机车轴数β和机车轴重L；当通行线路为客运线路时，机车轴数β包含的变量为客车机车轴数β客，机车轴重L包含的变量为客车机车轴重L客；当通行线路为货运线路时，机车轴数β包含的变量为货车机车轴数β货，机车轴重L包含的变量为货车机车轴重L货；当通行线路为客货共线线路时，机车轴数β包含的变量为客车机车轴数β客和货车机车轴数β货，机车轴重L包含的变量为客车机车轴重L客和货车机车轴重L货。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓光，赵欣欣，肖鑫，潘永杰，鞠晓臣，王丽，柴雪松，李旭伟，段培勇，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，中国铁道科学研究院，中国铁路总公司，
类型：发明
国别省市：北京,11