[發明專利]極端溫度條件下橋隧過渡段無縫線路穩定性分析方法有效
| 申請號： | 201510863896.0 | 申請日： | 2015-12-01 |
| 公開（公告）號： | CN105354391B | 公開（公告）日： | 2018-06-12 |
| 發明（設計）人： | 閆斌;王衛東;王寧波;張向民 | 申請（專利權）人： | 中南大學 |
| 主分類號： | G06F17/50 | 分類號： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213 | 代理人： | 周志中 |
| 地址： | 410000 湖*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 無縫線路 過渡段 極端溫度條件 穩定性分析 縱橫向 施加 屈曲 非線性相互作用 非線性彈簧 軌枕 軌道結構 橫向變形 模態分析 實體單元 完整模型 溫度荷載 溫度特征 線性彈簧 整體模型 梁單元 填充層 墩頂 扣件 模態 鋼軌 路基 隧道 橋梁 分析 研究 | ||
1.極端溫度條件下橋隧過渡段無縫線路穩定性分析方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)建立橋隧過渡段無縫線路完整模型，其中，鋼軌、軌枕、橋梁采用梁單元模擬，扣件縱橫向阻力、道砟縱橫向阻力采用非線性彈簧模擬，墩頂抗推剛度采用線性彈簧模擬，路基填充層、隧道部分采用實體單元模擬；
(2)通過整體模型屈曲模態分析對軌道結構施加初始彎曲；
(3)針對極端溫度特征對模型施加縱向非線性溫度荷載，以此研究橋隧過渡段無縫線路橫向變形規律。
2.根據權利要求1所述的橋隧過渡段無縫線路穩定性分析方法，其特征在于：步驟(1)中的扣件縱橫向阻力、道砟縱橫向阻力的非線性約束參數按照現行規范或實測結果取值。
3.根據權利要求1所述的橋隧過渡段無縫線路穩定性分析方法，其特征在于：步驟(1)中，橋梁梁單元的梁體中性軸至橋面和至支座的距離采用剛臂單元模擬，剛臂剛度取為主梁剛度的40倍。
4.根據權利要求1所述的橋隧過渡段無縫線路穩定性分析方法，其特征在于：步驟(1)中隧道實體單元依照實際結構進行模擬或僅模擬出隧道襯砌即可，模擬長度取為20m。
5.根據權利要求1所述的橋隧過渡段無縫線路穩定性分析方法，其特征在于：步驟(2)中施加初始彎曲時，對系統第一階模態各節點變形進行調幅，最大幅值取為0.45m的1/1000。
6.根據權利要求1所述的橋隧過渡段無縫線路穩定性分析方法，其特征在于：步驟(3)中的縱向非線性溫度荷載采用二次曲線模擬，隧道口內外各取10m模擬。
7.根據權利要求1所述的橋隧過渡段無縫線路穩定性分析方法，其特征在于：步驟(1)中扣件縱向阻力按下式取值：
其中，扣件縱向阻力r，單位為kN，鋼軌與軌枕間的縱向相對位移x，單位為mm。
8.根據權利要求1所述的橋隧過渡段無縫線路穩定性分析方法，其特征在于：步驟(1)中扣件橫向阻力按下式取值：
其中，扣件橫向阻力rH，單位為kN，鋼軌與軌枕間橫向相對位移x，單位為mm。
9.根據權利要求1所述的橋隧過渡段無縫線路穩定性分析方法，其特征在于：步驟(1)中道砟縱向和橫向阻力采用理想彈塑性模型，按下式計算：
其中，r表示阻力，單位為kN/m，u為橋梁和軌枕間的相對位移，單位為mm。
10.根據權利要求1所述的橋隧過渡段無縫線路穩定性分析方法，其特征在于：步驟(3)中的縱向非線性溫度荷載采用表達式擬合為二次曲線：
T＝0.07x2+0.9x+5
其中T為鋼軌應施加的溫度，單位為℃，x為距離隧道口的距離，單位為m。
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