【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁路桥梁轨道平顺性控制，具体而言，涉及一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法及系统。
技术介绍
1、在高速铁路区间线路上，为保障列车运行的平稳性，列车车体的竖向加速度通常由两部分产生：一是轨道自身的不平顺产生的车体竖向振动加速度，二是线路上设置的竖曲线产生的竖向离心加速度。其中，对于轨道不平顺，其通常定义为轨道相较于纵断面曲线的空间偏差，而竖曲线的设置，主要基于列车运行安全性和乘坐舒适性考虑，《铁路线路设计规范》tb 10098—2017已经给出了明确要求：对于时速250km/h的高速铁路，竖曲线半径应大于20000m。因此，在日常的养护管理中，只需要对轨道不平顺进行定期的监测，保证其小于限值即可，一般采用综合检测列车进行。
2、然而，当高速列车在大跨悬索桥上通行时，各种外界荷载作用产生的桥梁变形也会对列车平稳运行产生较大影响。相较于区间线路，高速列车车体产生的竖向加速度将主要由轨道自身不平顺、竖曲线以及桥梁变形三部分产生。现有技术对区间线路和桥梁线路的平顺性管理方法割裂开来，未能统一考虑桥梁变形对轨道平顺性的影响，导致大跨度铁路桥梁轨道线形的验收及养护标准难以协调，与区间线路管理要求脱节，缺乏有效的桥上轨道平顺性控制方法。
3、基于上述现有技术的缺点，现亟需一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法及系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法及系统，以改善上述问题。为了实现上述
2、第一方面，本申请提供了一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法，包括：
3、获取第一信息和第二信息，所述第一信息为随机选取的若干个轨道不平顺样本，所述第二信息包括待设计项目的车辆系统参数、轨道系统参数和桥梁系统参数；
4、根据所述第二信息构建得到车-线-桥耦合振动数学模型；
5、根据所述第一信息和所述车-线-桥耦合振动数学模型进行仿真处理，通过分析车体加速度对不同波长轨道线形的响应特性并结合行业规范的要求，得到管理截止波长；
6、获取桥梁线形在预设荷载工况下的变形数据，结合所述管理截止波长对桥梁整体变形曲线进行频域分解，得到分波段轨道线形数据；
7、获取区间线路轨道平顺性设计指标，并与所述分波段轨道线形数据进行匹配，建立线-桥一体化设计指标体系，所述线-桥一体化设计指标体系包括短波段的轨道平顺性设计指标和长波段的纵断面设计指标；
8、根据所述线-桥一体化设计指标体系和所述分波段轨道线形数据，通过分析轨道线形变化对列车振动特性的影响，建立轨道线形几何参数与车体加速度之间的定量关系，得到波段间加速度相关性公式；
9、基于所述波段间加速度相关性公式，通过将列车运行平稳性的总加速度限值分配至不同波段，结合轨道线形对加速度贡献的定量关系，得到设计限值，所述设计限值包括不同波段的车体加速度限值和轨道几何设计限值。
10、第二方面，本申请还提供了一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计系统，包括：
11、获取模块，用于获取第一信息和第二信息，所述第一信息为随机选取的若干个轨道不平顺样本，所述第二信息包括待设计项目的车辆系统参数、轨道系统参数和桥梁系统参数；
12、构建模块，用于根据所述第二信息构建得到车-线-桥耦合振动数学模型；
13、仿真模块，用于根据所述第一信息和所述车-线-桥耦合振动数学模型进行仿真处理，通过分析车体加速度对不同波长轨道线形的响应特性并结合行业规范的要求，得到管理截止波长；
14、分解模块，用于获取桥梁线形在预设荷载工况下的变形数据，结合所述管理截止波长对桥梁整体变形曲线进行频域分解，得到分波段轨道线形数据；
15、匹配模块，用于获取区间线路轨道平顺性设计指标，并与所述分波段轨道线形数据进行匹配，建立线-桥一体化设计指标体系，所述线-桥一体化设计指标体系包括短波段的轨道平顺性设计指标和长波段的纵断面设计指标；
16、分析模块，用于根据所述线-桥一体化设计指标体系和所述分波段轨道线形数据，通过分析轨道线形变化对列车振动特性的影响，建立轨道线形几何参数与车体加速度之间的定量关系，得到波段间加速度相关性公式；
17、输出模块，基于所述波段间加速度相关性公式，通过将列车运行平稳性的总加速度限值分配至不同波段，结合轨道线形对加速度贡献的定量关系，得到设计限值，所述设计限值包括不同波段的车体加速度限值和轨道几何设计限值。
18、本专利技术的有益效果为：
19、本专利技术通过将铁路桥梁桥上线路与区间线路的轨道平顺性管理相统一，解决了现有技术中桥上轨道线形与区间线路线形管理标准不协调的问题。通过综合考虑轨道不平顺、竖曲线及桥梁变形对车体竖向加速度的共同影响，从波长频域上分别管理桥上轨道线形，使得桥梁线路设计更加科学合理，满足高速列车运行平稳性要求。
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1.一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法，其特征在于，根据所述第二信息构建得到车-线-桥耦合振动数学模型，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法，其特征在于，获取桥梁线形在预设荷载工况下的变形数据，结合所述管理截止波长对桥梁整体变形曲线进行频域分解，得到分波段轨道线形数据，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法，其特征在于，根据所述线-桥一体化设计指标体系和所述分波段轨道线形数据，通过分析轨道线形变化对列车振动特性的影响，建立轨道线形几何参数与车体加速度之间的定量关系，得到波段间加速度相关性公式，包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法，其特征在于，基于所述波段间加速度相关性公式，通过将列车运行平稳性的总加速度限值分配至不同波段，结合轨道线形对加速度贡献的定量关系，得到设计限值，包括：
6.一种基于行车性
7.根据权利要求6所述的基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计系统，其特征在于，所述构建模块包括：
8.根据权利要求6所述的基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计系统，其特征在于，所述分解模块包括：
9.根据权利要求6所述的基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计系统，其特征在于，所述分析模块包括：
10.根据权利要求6所述的基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计系统，其特征在于，所述输出模块包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法，其特征在于，根据所述第二信息构建得到车-线-桥耦合振动数学模型，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法，其特征在于，获取桥梁线形在预设荷载工况下的变形数据，结合所述管理截止波长对桥梁整体变形曲线进行频域分解，得到分波段轨道线形数据，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于行车性能的铁路桥梁线-桥一体化设计方法，其特征在于，根据所述线-桥一体化设计指标体系和所述分波段轨道线形数据，通过分析轨道线形变化对列车振动特性的影响，建立轨道线形几何参数与车体加速度之间的定量关系，得到波段间加速度相关性公式，包括：
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：王铭，王平，李小珍，陈嵘，程益凡，贺浩楠，张竞元，文晨，刘轩，朱芳，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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