鄭州高鐵站軌道梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、鄭州高鐵站位于鄭州市鄭東新區(qū)，是目前國(guó)內(nèi)最大的交通樞紐之一。其軌道梁采用“鋼骨混凝土柱+雙向預(yù)應(yīng)力混凝土箱形框架梁+現(xiàn)澆混凝土樓板”的結(jié)構(gòu)體系，在國(guó)內(nèi)高鐵承軌橋梁中首次應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)單線(xiàn)式橋梁的范圍。
　　本課題結(jié)合鄭州高鐵站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)在軌道梁的關(guān)鍵位置上安裝光纖光柵傳感器，構(gòu)建可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的傳感網(wǎng)絡(luò)，獲取列車(chē)進(jìn)出站臺(tái)過(guò)程的應(yīng)變數(shù)據(jù)，研究預(yù)應(yīng)力軌道梁在列車(chē)移動(dòng)荷載作用下的動(dòng)態(tài)變形規(guī)律。在高鐵列車(chē)進(jìn)出站期間，實(shí)時(shí)同步監(jiān)測(cè)不

2、同列車(chē)荷載組合下結(jié)構(gòu)關(guān)鍵截面的應(yīng)變變化，并通過(guò)編寫(xiě)MATLAB程序，對(duì)大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析處理，獲得各種受力模式下的應(yīng)變時(shí)程曲線(xiàn)，分析列車(chē)移動(dòng)荷載作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。在列車(chē)運(yùn)營(yíng)1年時(shí)間內(nèi)共捕捉9種不同的荷載模式，由各傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以得到一些基本規(guī)律:
　　(1)在列車(chē)進(jìn)站和出站期間，結(jié)構(gòu)變形有明顯的對(duì)稱(chēng)關(guān)系;而隨著列車(chē)進(jìn)出站過(guò)程，結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)明顯的周期性變形，振幅由車(chē)廂自重與乘客重量決定，變化周期與列車(chē)車(chē)速表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，而列車(chē)?？空九_(tái)

3、期間的數(shù)值由列車(chē)車(chē)輪停靠位置決定。
　　(2)截面跨中位置上部出現(xiàn)壓縮應(yīng)變，下部位置出現(xiàn)拉伸應(yīng)變，中部位置靠近截面中和軸幾乎沒(méi)有變形，可以得到跨中截面承受正彎矩，而支座截面的變形與跨中截面有明顯的對(duì)稱(chēng)性。
　　(3)主梁、次梁及橫向主梁截面?zhèn)鞲衅骶O(jiān)測(cè)到應(yīng)變變化，可以判斷列車(chē)荷載施加在軌道板上，部分荷載通過(guò)順軌向主梁傳遞至兩端柱子，部分荷載通過(guò)次梁傳遞至橫向主梁，力在結(jié)構(gòu)中的傳遞方向明確。
　　(4)橫向主梁采用預(yù)應(yīng)力