基于不平顺的CRTSⅡ型轨道板状态评价方法研究

作     者：杨飞 王秀丽 尤明熙 杨静静 石瑞喜 YANG Fei;WANG Xiuli;YOU Mingxi;YANG Jingjing;SHI Ruixi

作者机构：中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 中国铁路设计集团有限公司天津300142 中国铁路北京局集团有限公司北京100070 

出 版 物：《铁道工程学报》 (Journal of Railway Engineering Society)

年 卷 期：2020年第37卷第7期

页      面：29-34页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0702[理学-物理学] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(N2019G012) 

主　　题：无砟轨道 变形趋势 气温关联 识别评估 

摘      要：研究目的:CRTSⅡ型轨道板在夏季高温天气易产生上拱变形,引起轨道板和砂浆层离缝及板间接缝伤损等病害,导致板长波段的轨道不平顺恶化,严重影响行车的舒适性和安全性.由于固定监测缺乏普适性,且成本较高,因此基于动态轨道不平顺检测数据间接监控轨道板状态具有一定的优势,本文研究提出细化轨道不平顺波长进行状态评估的方法,可有效地识别出存在轨道板变形伤损区段,较原有的评价方法在效率和准确性方面均有很大提高.研究结论:(1)由轨道不平顺时序波形、历史演变和频谱方法分析表明,轨道板拱起影响波长在5~6.5 m之间,部分高低峰值呈逐年增加趋势,说明部分结构状态逐年恶化;(2)通过有限元建模分析,运用相关系数和曲线拟合等方法,研究高低峰值和气温的关联关系,结果表明轨面高低峰值随温度的变化特性可以反映轨道板变形受温度影响的变化特性:轨道板变形与温度具有较强的相关性,呈现非线性增加特性;(3)设计滤波器提取轨道不平顺中的轨道板波长特征,进行合理分段处理,定义为轨道板状态指数,并根据统计特征得到评价阈值范围在0.5时,经地面复核测试可以识别出约为70%的病害位置;(4)本研究成果可为高速铁路轨道板结构状态评价和运营维护提供技术、理论和实践支撑.