【技术实现步骤摘要】
一种高速行车激励下桥梁
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轨道结构振动能量评估方法
[0001]本专利技术属于轨道交通
，具体涉及一种高速行车激励下桥梁
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轨道结构振动能量评估方法。
技术介绍
[0002]实际运营过程中的高速铁路桥梁结构，受到轮轨间强烈的作用力而产生的振动是引起铁路桥梁服役性能演变、高速列车行车安全等问题的主要原因，而各层结构间的动力响应变化实质上是结构间能量传递的变化。
[0003]对于轨道交通领域振动能量的研究，目前大多集中在轨道和车辆自身，或多采用对桥梁结构进行简化处理，对于桥梁
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轨道的整体研究较少。大多研究通过移动荷载加载并结合功率流理论来计算出振动能量，较少的研究会对轨道随机不平顺和附加不平顺进行考虑，而将轨道振动能量特性用于工程实际问题的研究则非常少。实际上，将轨道振动能量特性用于实际工程问题的研究具有一定的现实意义，其能够对应用轨道结构动力特性解决实际工程问题起到补充作用；随着列车运行速度的不断提升，轮轨动力作用也随之加剧，高速行车激励及其向线下基础结构的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高速行车激励下桥梁
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轨道结构振动能量评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S101，将实测或假设的桥梁结构的附加变形参数输入到桥梁
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轨道变形映射模型，计算得到实际或假设状况下的由桥梁附加变形引起的轨道附加变形即轨道附加不平顺；步骤S102，利用轨道谱生成轨道随机不平顺样本，将上述轨道附加不平顺与轨道随机不平顺相互叠加形成新轨道不平顺样本，然后将新轨道不平顺样本作为系统激励输入车轨桥耦合振动模型，计算特定行车速度下的垂向轮轨力和横向轮轨力；步骤S103，将桥梁
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轨道结构有限元模型的层间结构离散为弹簧单元，从而构建计算振动能量的有限元模型；步骤S104，通过对所构建的计算振动能量的有限元模型施加简谐力进行扫频分析，并与现场实测数据及参考文献进行对比，验证所构建的所述计算振动能量的有限元模型在分析桥梁
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轨道结构振动特性时的准确性；步骤S105，基于功率流理论对单个节点功率流进行计算；步骤S106，采用显示动力学或隐式动力学方法计算，得到桥梁
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轨道结构有限元模型中各个弹簧单元的力和各个节点的在时间t条件下的速度，利用MATLAB对其进行傅里叶变换，得到在任意频率k处的节点速度V
i
(k)和弹簧力F
i
(k)；步骤S107，取一定长度内的钢轨、轨道板、底座板、桥梁节点计算功率流，并计算得到各层结构的总功率流；步骤S108，将各层结构的总功率流转化为相对功率流；步骤S109，计算结构的平均振动能量和振动能量传递率，然后通过观察、比较平均振动能量和振动能量传递率，分析和评估振动能量传递特性。2.根据权利要求1所述的一种高速行车激励下桥梁
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轨道结构振动能量评估方法，其特征在于，步骤S103中，离散后弹簧刚度按照公式K
eq
=E
×
A
eq
÷
h
eq
计算，其中E为材料的弹性模量，A
eq
为离散区域的面积，h
eq
为离散材料的厚度，K
eq
为离散后弹簧刚度。3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：勾红叶，刘畅，王君明，赵天祺，谭庄，李文浩，彭烨，杨浩哲，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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