一种轨道板的等效厚度计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道板的等效厚度计算方法及系统，包括：在第一轨道板模型和第二轨道板模型的顶面分别施加预设荷载，以获取第一垂向位移和第二垂向位移；若第一垂向位移等于第二垂向位移，则以当前第一轨道板模型对应的第一轨道板截面厚度，作为待测轨道板的第一等效厚度；若不等于，则通过调整第一轨道板截面厚度，以计算得到第一等效厚度；其中，第二轨道板模型是根据待测轨道板的第一参数构建得到的三维非长方体模型，第一轨道板模型是根据第二参数构建得到的三维长方体模型。本发明专利技术通过计算得到第一垂向位移等于第二垂向位移时的第一轨道板截面厚度，作为等效厚度计算结果，为待测轨道板的配筋和形心保持一致提供准确的配置依据。的配置依据。的配置依据。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道板的等效厚度计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及轨道交通轨道板
，尤其涉及一种轨道板的等效厚度计算方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，预制轨道板以其工厂预制质量可控、铺设速度快、铺设精度高、外观好等优点，在轨道交通中的应用越来越广。高铁中应用的轨道板主要包括Ⅰ型板、Ⅱ型板及Ⅲ型板，而城市轨道交通中的预制轨道板类型则更多。以上各种类型的预制轨道板中，除个别轨道板以外，大部分轨道板的本体均为规则的长方体结构，但基本上所有板都在顶面设有承轨台，即轨道板顶面扣件安装部位的小凸台，承轨台的设置使得轨道板截面上下呈不对称构造。基于此种情况，则需找到截面的精确形心位置，并让轨道板的主筋配置折算中心的高度与截面形心高度严格一致，尤其是轨道板的预应力钢筋，方能确保轨道板在浇筑后的养护、运输、施工及使用过程中不出现附加的翘曲变形。当轨道板顶面设置有凸出状的承轨台时，承轨台对轨道板的纵向抗弯能力会有一定的影响，即对轨道板截面的等效厚度或形心有一定的影响，如果此时忽略承轨台对轨道板截面的等效厚度或形心的影响，承轨台将会使得轨道板的截面形心高于上下两层预应力钢筋的形心，进而导致最终生产的轨道板产生上拱。因此，对轨道板的等效厚度或形心的计算，对于轨道板的正常投入使用是至关重要的。
[0003]目前，为了解决轨道板出现翘曲变形的异常情况，一般是通过轨道扣件对轨面高程进行前后顺坡调整，调整后能满足工程需求，但是一定程度上会影响轨道系统的平顺性，从而降低列车运行的舒适度。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种轨道板的等效厚度计算方法及系统，以第一垂向位移等于第二垂向位移时的第一轨道板截面厚度作为待测轨道板的等效厚度的计算结果，为待测轨道板的配筋和形心保持一致提供准确的配置依据，避免待测轨道板出现翘曲变形的异常情况。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种轨道板的等效厚度计算方法，包括：
[0006]在第一轨道板模型的顶面和第二轨道板模型的顶面，分别施加预设荷载，以获取所述第一轨道板模型对应的第一垂向位移和所述第二轨道板模型对应的第二垂向位移；
[0007]若所述第一垂向位移等于所述第二垂向位移，则以当前所述第一轨道板模型对应的第一轨道板截面厚度，作为待测轨道板的第一等效厚度；
[0008]若所述第一垂向位移不等于所述第二垂向位移，则通过调整所述第一轨道板截面厚度，计算得到所述第一等效厚度；
[0009]其中，所述第二轨道板模型是根据所述待测轨道板的第一参数构建得到的三维非长方体模型，所述第一轨道板模型是根据第二参数构建得到的三维长方体模型，所述第二
参数是对所述第一参数中的第二轨道板截面厚度进行调整而得到的。
[0010]实施本专利技术实施例，由于待测轨道板的顶面设置有凸出状的承轨台，所以仅根据上下不对称的待测轨道板的第二轨道板截面厚度无法确定其等效厚度，那么对第一参数中的第二轨道板截面厚度进行调整，得到用于构建呈现三维长方体形状的第二轨道板模型的第二参数，并对第一轨道板模型的顶面和第二轨道板模型的顶面施加同样的预设荷载，得到第一轨道板模型对应的第一垂向位移和第二轨道板模型对应的第二垂向位移。此时，导致第一垂向位移和第二垂向位移存在差异的因素只有轨道板截面厚度，其他影响模型构建的参数都相同，所以，当第一垂向位移等于第二垂向位移时，即可将呈现三维长方体形状的第二轨道板模型对应的第一轨道板截面厚度作为上下不对称的待测轨道板的第一等效厚度，为待测轨道板的配筋和形心保持一致提供准确的配置依据，避免待测轨道板出现翘曲变形的异常情况。
[0011]作为优选方案，所述若所述第一垂向位移不等于所述第二垂向位移，则通过调整所述第一轨道板截面厚度，计算得到所述第一等效厚度，具体为：
[0012]若所述第一垂向位移不等于所述第二垂向位移，则调整所述第一轨道板截面厚度，以得到对应的第三轨道板模型，并将所述第三轨道板模型作为所述第一轨道板模型，对所述第一垂向位移进行迭代处理，每次迭代处理时在当前所述第一轨道板模型的顶面施加所述预设荷载以更新所述第一垂向位移，直至当前所述第一垂向位移等于所述第二垂向位移；
[0013]以当前所述第一轨道板模型对应的所述第一轨道板截面厚度，作为所述第一等效厚度。
[0014]实施本专利技术实施例的优选方案，当第一垂向位移不等于第二垂向位移时，对第二垂向位移进行迭代处理，直至第二垂向位移等于第一垂向位移，实现对第二轨道板模型对应的第一轨道板截面厚度的逐步优化，即对待测轨道板的第一等效厚度的逐步优化，以提升待测轨道板的等效厚度的准确性，进而避免待测轨道板出现翘曲变形的异常情况以及对待测轨道板上所运行列车的影响，提升待测轨道板上所运行列车的舒适度。
[0015]作为优选方案，所述第一轨道板模型和所述第二轨道板模型的构建，具体为：
[0016]获取所述待测轨道板的最大厚度值和所述第一参数，并通过有限元软件，结合所述第一参数，构建所述第二轨道板模型；
[0017]根据所述最大厚度值，确定所述第一轨道板模型对应的所述第一轨道板截面厚度，并利用所述第一轨道板截面厚度，对所述第一参数中的所述第二轨道板截面厚度进行调整，以得到所述第二参数；
[0018]通过有限元软件，结合所述第二参数，构建所述第一轨道板模型。
[0019]实施本专利技术实施例的优选方案，根据待测轨道板的最大厚度值确定第二轨道板模型对应的第一轨道板截面厚度，以避免初设的第一轨道板截面厚度与待测轨道板的等效厚度结果的差距太大，而导致的数据计算量太大，进而提升整体的计算效率，降低时间成本。
[0020]作为优选方案，所述一种轨道板的等效厚度计算方法，还包括：
[0021]在所述第一轨道板模型的两端和所述第二轨道板模型的两端，分别施加第三垂向位移，以获取所述第一轨道板模型对应的第一支反力和所述第二轨道板模型对应的第二支反力；
[0022]若所述第一支反力等于所述第二支反力，则以当前所述第一轨道板模型对应的所述第一轨道板截面厚度，作为所述待测轨道板的第二等效厚度；
[0023]若所述第一支反力不等于所述第二支反力，则通过调整所述第一轨道板截面厚度，计算得到所述第二等效厚度。
[0024]实施本专利技术实施例的优选方案，对第一轨道板模型的两端和第二轨道板模型的两端施加同样的第三垂向位移，以得到第一轨道板模型对应的第一支反力和第二轨道板模型对应的第二支反力。此时，导致第一支反力和第二支反力存在差异的因素只有轨道板截面厚度，其他影响模型构建的参数都相同，所以，当第一支反力等于第二支反力时，即可将呈现三维长方体形状的第二轨道板模型对应的第一轨道板截面厚度作为上下不对称的待测轨道板的第二等效厚度，为待测轨道板的配筋和形心保持一致提供准确的配置依据，避免待测轨道板出现翘曲变形的异常情况。另外地，除了利用第一垂向位移和第二垂向位移的对比，计算待测轨道板的等效厚度，还能够利用第一支反力和第二支反力，确定待测轨道板的等效厚度，为待测轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道板的等效厚度计算方法，其特征在于，包括：在第一轨道板模型的顶面和第二轨道板模型的顶面，分别施加预设荷载，以获取所述第一轨道板模型对应的第一垂向位移和所述第二轨道板模型对应的第二垂向位移；若所述第一垂向位移等于所述第二垂向位移，则以当前所述第一轨道板模型对应的第一轨道板截面厚度，作为待测轨道板的第一等效厚度；若所述第一垂向位移不等于所述第二垂向位移，则通过调整所述第一轨道板截面厚度，计算得到所述第一等效厚度；其中，所述第二轨道板模型是根据所述待测轨道板的第一参数构建得到的三维非长方体模型，所述第一轨道板模型是根据第二参数构建得到的三维长方体模型，所述第二参数是对所述第一参数中的第二轨道板截面厚度进行调整而得到的。2.如权利要求1所述的一种轨道板的等效厚度计算方法，其特征在于，所述若所述第一垂向位移不等于所述第二垂向位移，则通过调整所述第一轨道板截面厚度，计算得到所述第一等效厚度，具体为：若所述第一垂向位移不等于所述第二垂向位移，则调整所述第一轨道板截面厚度，以得到对应的第三轨道板模型，并将所述第三轨道板模型作为所述第一轨道板模型，对所述第一垂向位移进行迭代处理，每次迭代处理时在当前所述第一轨道板模型的顶面施加所述预设荷载以更新所述第一垂向位移，直至当前所述第一垂向位移等于所述第二垂向位移；以当前所述第一轨道板模型对应的所述第一轨道板截面厚度，作为所述第一等效厚度。3.如权利要求2所述的一种轨道板的等效厚度计算方法，其特征在于，所述第一轨道板模型和所述第二轨道板模型的构建，具体为：获取所述待测轨道板的最大厚度值和所述第一参数，并通过有限元软件，结合所述第一参数，构建所述第二轨道板模型；根据所述最大厚度值，确定所述第一轨道板模型对应的所述第一轨道板截面厚度，并利用所述第一轨道板截面厚度，对所述第一参数中的所述第二轨道板截面厚度进行调整，以得到所述第二参数；通过有限元软件，结合所述第二参数，构建所述第一轨道板模型。4.如权利要求1所述的一种轨道板的等效厚度计算方法，其特征在于，还包括：在所述第一轨道板模型的两端和所述第二轨道板模型的两端，分别施加第三垂向位移，以获取所述第一轨道板模型对应的第一支反力和所述第二轨道板模型对应的第二支反力；若所述第一支反力等于所述第二支反力，则以当前所述第一轨道板模型对应的所述第一轨道板截面厚度，作为所述待测轨道板的第二等效厚度；若所述第一支反力不等于所述第二支反力，则通过调整所述第一轨道板截面厚度，计算得到所述第二等效厚度。5.如权利要求4所述的一种轨道板的等效厚度计算方法，其特征在于，所述若所述第一支反力不等于所述第二支反力，则通过调整所述第一轨道板截面厚度，计算得到所述第二等效厚度，具体为：若所述第一支反力不等于所述第二支反力，则调整所述第一轨道板截面厚度，以得到
对应的第四轨道板模型，并将所述第四轨道板模型作为所述第一轨道板模型，对所述第一支反力进行迭代处理，每次迭代处理时在当前所述第一轨道板模型的两端施加所述第三垂向位移以更新所述第一支反力，直至当前所述第一支反力等于所述第二支反力；以当前所述第一轨道板模型对应的所述第一轨道板截面厚度，作为所述第二等效厚度。6.一种轨道板的等效厚度计算系统，其特征在于，包括：第一数据获取模块，用于在第一轨道板模型的顶面和第二轨道板模型的顶面，...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺利工，刘文武，罗信伟，史海欧，王迪军，吴嘉，翟利华，陈帅，卓文海，李平，涂勤明，潘鹏，欧熙，张新亚，申琼玉，俞泉瑜，曾向荣，
申请(专利权)人：安境迩上海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：