项目简介：本课题为2022年科技部立项的“交通基础设施”专项，研究周期为2022年10月-2025年09月。针对千米级跨度高速铁路桥梁线-桥空间变形映射关系与性能演变规律、桥梁荷载组合与变形变位和纵断面设计标准、线-桥平顺性调控方法与验收标准、梁端过渡结构设计参数及装置、线-桥系统服役性能检监测与养护维修关键技术开展研究。

项目进展：目前，项目组以五峰山长江大桥、沪苏通长江公铁大桥为对象，开展了大跨度铁路桥梁梁-轨变形映射关系、线-桥平顺性调控方法与验收标准、梁端过渡区结构服役状态、线-桥检监测与维护关键技术的调研工作。掌握了大跨度桥梁主桥及端区域的轨道静、动态不平顺波形特征和变化规律；建立了大跨度悬索桥梁-轨结构建模方法与非均匀日照模拟方法，掌握了钢轨纵向力、梁-轨相对位移特征及非均匀温度场对梁-轨线形的影响；提出了一种基于Matlab和Midas软件的大跨桥上有砟轨道线-桥垂向变位映射关系分析方法，提高了线-桥垂向变位映射关系求解效率；建立了有砟道床-轨枕离散元耦合模型，掌握了温度荷载作用下道砟密实度变化规律、道砟颗粒接触力链特性；基于虚拟轨道巡检技术，提出了一种高速铁路行车动力特性评估方法；形成了基于组合弦的轨道精调方案优化方法；提出了大跨度桥梁上车体振动加速度简化分析方法，验证了该方法在大跨度桥梁上的适用性；基于深度学习算法建立了轨道不平顺与车体横向、垂向加速的关系，提出了利用轨道不平顺估计车体加速度的方法，形成了车辆响应与轨道高低不平顺的反演算法，可为千米级桥梁线-桥空间变形与车辆动态响应映射关系研究提供参考；提出了一种基于分布式光纤的刚体温度力监测技术，并开展了刚体温度力监测和钢轨不同部位的温度力测试试验；建立了大跨度桥梁线桥一体化检测监测系统技术方案，并在五峰山长江大桥上初步应用。

图1 有砟轨道模型示意图

图2 桥上有砟道床模拟

图3 道砟颗粒接触力链图

图4 温调器状态监测界面