[发明专利]极端温度条件下桥隧过渡段无缝线路稳定性分析方法

权利要求书

1.极端温度条件下桥隧过渡段无缝线路稳定性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立桥隧过渡段无缝线路完整模型，其中，钢轨、轨枕、桥梁采用梁单元模拟，扣件纵横向阻力、道砟纵横向阻力采用非线性弹簧模拟，墩顶抗推刚度采用线性弹簧模拟，路基填充层、隧道部分采用实体单元模拟；

(2)通过整体模型屈曲模态分析对轨道结构施加初始弯曲；

(3)针对极端温度特征对模型施加纵向非线性温度荷载，以此研究桥隧过渡段无缝线路横向变形规律。

2.根据权利要求1所述的桥隧过渡段无缝线路稳定性分析方法，其特征在于：步骤(1)中的扣件纵横向阻力、道砟纵横向阻力的非线性约束参数按照现行规范或实测结果取值。

3.根据权利要求1所述的桥隧过渡段无缝线路稳定性分析方法，其特征在于：步骤(1)中，桥梁梁单元的梁体中性轴至桥面和至支座的距离采用刚臂单元模拟，刚臂刚度取为主梁刚度的40倍。

4.根据权利要求1所述的桥隧过渡段无缝线路稳定性分析方法，其特征在于：步骤(1)中隧道实体单元依照实际结构进行模拟或仅模拟出隧道衬砌即可，模拟长度取为20m。

5.根据权利要求1所述的桥隧过渡段无缝线路稳定性分析方法，其特征在于：步骤(2)中施加初始弯曲时，对系统第一阶模态各节点变形进行调幅，最大幅值取为0.45m的1/1000。

6.根据权利要求1所述的桥隧过渡段无缝线路稳定性分析方法，其特征在于：步骤(3)中的纵向非线性温度荷载采用二次曲线模拟，隧道口内外各取10m模拟。

7.根据权利要求1所述的桥隧过渡段无缝线路稳定性分析方法，其特征在于：步骤(1)中扣件纵向阻力按下式取值：

其中，扣件纵向阻力r，单位为kN，钢轨与轨枕间的纵向相对位移x，单位为mm。

8.根据权利要求1所述的桥隧过渡段无缝线路稳定性分析方法，其特征在于：步骤(1)中扣件横向阻力按下式取值：

其中，扣件横向阻力r_H，单位为kN，钢轨与轨枕间横向相对位移x，单位为mm。

9.根据权利要求1所述的桥隧过渡段无缝线路稳定性分析方法，其特征在于：步骤(1)中道砟纵向和横向阻力采用理想弹塑性模型，按下式计算：

其中，r表示阻力，单位为kN/m，u为桥梁和轨枕间的相对位移，单位为mm。

10.根据权利要求1所述的桥隧过渡段无缝线路稳定性分析方法，其特征在于：步骤(3)中的纵向非线性温度荷载采用表达式拟合为二次曲线：

T＝0.07x²+0.9x+5

其中T为钢轨应施加的温度，单位为℃，x为距离隧道口的距离，单位为m。