一种桥上无缝线路设计方法、系统及电子设备技术方案

本发明专利技术公开了一种桥上无缝线路设计方法、系统及电子设备,其中，所述方法包括：接收输入的桥上无缝线路的结构设计参数，所述结构设计参数包括桥梁结构设计参数、轨道结构设计参数和桥跨布置参数；利用所述结构设计参数进行参数化建模，得到桥上无缝线路有限元模型。上述方法采用了参数化建模方法，可以快速、便捷地得到桥上无缝线路在不同结构设计参数下的有限元模型，既避免了重复性建模工作，缩短了设计周期，又可实现对桥上无缝线路的高效、高精度分析。度分析。度分析。

【技术实现步骤摘要】
一种桥上无缝线路设计方法、系统及电子设备


[0001]本专利技术涉及轨道交通
，特别是涉及一种桥上无缝线路设计方法、系统及电子设备。

技术介绍

[0002]近年来，我国轨道交通得到了迅猛发展。其中，高架桥凭借其沉降低、占地少及工期短等明显优势得以越来越广泛的应用，考虑桥上无缝线路的受力情况与地下线路有着明显的不同，钢轨除了受列车荷载、温度荷载等影响外，还会受到因桥梁伸缩或挠曲变形而产生的纵向附加力的影响，故在桥上无缝线路的设计过程中，需要对温度、列车荷载作用下的桥上无缝线路进行检算，以确保钢轨、桥跨结构及墩台等结构满足对应的强度条件、稳定条件以及钢轨断缝条件要求，进而指导线路工程设计。
[0003]现有技术通常采用有限元分析软件建立梁轨相互作用模型，以实现梁轨相互作用的模拟仿真。然而，这类设计方法所构建的模型单元数量较多，且无法实现参数化，导致建模速度和计算速度均较慢；另一方面，城市轨道交通中的桥梁类型、桥梁跨数及多种桥梁的组合形式往往复杂多样，当桥梁的形式以及不同桥梁形式的组合发生改变时，现有的设计方法还需重复建模，往往工作效率低下。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供一种桥上无缝线路设计方法、系统及电子设备，能够实现桥上无缝线路有限元模型构建的参数化，并有效提升建模和计算效率。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种桥上无缝线路设计方法，包括：
[0006]接收输入的桥上无缝线路的结构设计参数，所述结构设计参数包括桥梁结构设计参数、轨道结构设计参数和桥跨布置参数；
[0007]利用所述结构设计参数进行参数化建模，得到桥上无缝线路有限元模型。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：基于预设荷载条件对所述桥上无缝线路有限元模型进行模拟计算；
[0009]根据模拟计算结果验证所述桥上无缝线路有限元模型是否符合设计规范；若不符合，调整所述桥上无缝线路的所述结构设计参数。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述基于预设荷载条件对所述桥上无缝线路有限元模型进行模拟计算，具体为：
[0011]计算所述桥上无缝线路有限元模型在预设荷载条件下的纵向附加力和断轨轨缝；其中，所述荷载条件包括温度荷载和列车荷载，所述纵向附加力包括温度力、挠曲力、制动力和断轨力。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：根据所述模拟计算结果确定所述桥上无缝线路有限元模型中是否需要模拟伸缩调节器；若需要，则基于所述模拟计算结果调整所述结构设计参数中的轨道结构设计参数。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述桥上无缝线路有限元模型包括钢轨、扣件、桥梁以及桥梁支座，所述利用所述结构设计参数进行参数化建模，具体为：
[0014]采用弹簧单元模拟所述扣件和所述桥梁支座；采用梁单元模拟所述钢轨和所述桥梁；其中，
[0015]所述桥梁中包含梁缝，所述梁缝基于所述结构设计参数中的桥跨布置参数生成。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述梁缝基于所述桥跨布置参数生成，具体为：
[0017]根据所述桥跨布置参数确定所述桥梁中的梁缝位置；
[0018]删除所述梁缝位置所对应的梁单元，生成所述梁缝。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述桥梁结构设计参数包括桥梁截面惯性矩、桥梁截面积、桥梁截面形心距离上翼缘距离、桥梁截面形心距离下翼缘距离和墩顶纵向线刚度；
[0020]所述轨道结构设计参数包括道床纵向阻力幅值、道床纵向阻力屈服位移点和伸缩调整器参数；
[0021]所述桥跨布置参数具体为梁缝位置参数。
[0022]第二方面，本专利技术提供一种桥上无缝线路设计系统，包括：
[0023]参数接收单元，用于接收输入的桥上无缝线路的结构设计参数，所述结构设计参数包括桥梁结构设计参数、轨道结构设计参数和桥跨布置参数；
[0024]模型构建单元，用于利用所述结构设计参数进行参数化建模，得到桥上无缝线路有限元模型。
[0025]在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：模型分析单元，用于基于预设荷载条件对所述桥上无缝线路有限元模型进行模拟计算；
[0026]根据模拟计算结果验证所述桥上无缝线路有限元模型是否符合设计规范；若不符合，调整所述桥上无缝线路的所述结构设计参数。
[0027]第三方面，本专利技术还提供电子设备，包括一个或多个处理器；存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的桥上无缝线路设计方法。
[0028]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0029]本专利技术提供的桥上无缝线路设计方法在设计过程中采用了参数化建模方法，可以快速、便捷地得到桥上无缝线路在不同结构设计参数下的有限元模型，既避免了重复性建模工作，缩短了设计周期，又可实现对桥上无缝线路的高效、高精度分析。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本专利技术实施例提供的桥上无缝线路设计方法的流程示意图；
[0032]图2是本专利技术实施例提供的桥上无缝线路有限元模型示意图；
[0033]图3是本专利技术实施例提供的桥上无缝线路设计系统的结构示意图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]请参阅图1，第一方面，本专利技术一个实施例提供了一种桥上无缝线路设计方法，具体包括下述步骤：
[0036]S1：接收输入的桥上无缝线路的结构设计参数，所述结构设计参数包括桥梁结构设计参数、轨道结构设计参数和桥跨布置参数。
[0037]在本实施例中，首先需接收用户输入的结构设计参数，并基于所接收的结构设计参数确定参数化建模数据表。
[0038]具体地，所述结构设计参数中的桥梁结构设计参数包括桥梁截面惯性矩(m4)、桥梁截面积(m2)、桥梁截面形心距离上翼缘距离(m)、桥梁截面形心距离下翼缘距离(m)和墩顶纵向线刚度(KN/cm)。在本实施例中，对于变截面桥梁，需简化为等截面梁进行考虑。
[0039]所述结构设计参数中的轨道结构设计参数则包括道床纵向阻力幅值、道床纵向阻力屈服位移点和伸缩调整器参数等。其中，无砟轨道道床的纵向阻力具体为扣件的纵向阻力，可通过现场试验得到；有砟轨道道床的纵向阻力则可参考设计规范进行取值。
[0040]所述结构设计参数中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥上无缝线路设计方法，其特征在于，包括：接收输入的桥上无缝线路的结构设计参数，所述结构设计参数包括桥梁结构设计参数、轨道结构设计参数和桥跨布置参数；利用所述结构设计参数进行参数化建模，得到桥上无缝线路有限元模型。2.根据权利要求1所述的桥上无缝线路设计方法，其特征在于，还包括：基于预设荷载条件对所述桥上无缝线路有限元模型进行模拟计算；根据模拟计算结果验证所述桥上无缝线路有限元模型是否符合设计规范；若不符合，调整所述桥上无缝线路的所述结构设计参数。3.根据权利要求2所述的桥上无缝线路设计方法，其特征在于，所述基于预设荷载条件对所述桥上无缝线路有限元模型进行模拟计算，具体为：计算所述桥上无缝线路有限元模型在预设荷载条件下的纵向附加力和断轨轨缝；其中，所述荷载条件包括温度荷载和列车荷载，所述纵向附加力包括温度力、挠曲力、制动力和断轨力。4.根据权利要求2至3任一所述的桥上无缝线路设计方法，其特征在于，还包括：根据所述模拟计算结果确定所述桥上无缝线路有限元模型中是否需要模拟伸缩调节器；若需要，则基于所述模拟计算结果调整所述结构设计参数中的轨道结构设计参数。5.根据权利要求1至3任一所述的桥上无缝线路设计方法，其特征在于，所述桥上无缝线路有限元模型包括钢轨、扣件、桥梁以及桥梁支座，所述利用所述结构设计参数进行参数化建模，具体为：采用弹簧单元模拟所述扣件和所述桥梁支座；采用梁单元模拟所述钢轨和所述桥梁；其中，所述桥梁中包含梁缝，所述梁缝基于所述结构设计参数中的桥跨布...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新亚，农兴中，罗信伟，尹华拓，涂勤明，吴嘉，王仲林，刘文武，刘堂辉，潘鹏，黄辉，袁菁江，
申请(专利权)人：广州地铁设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：