[發明專利]一種鐵路橋梁車致振動響應包絡值的求解方法有效
| 申請號： | 202010146125.0 | 申請日： | 2020-03-05 |
| 公開（公告）號： | CN111368433B | 公開（公告）日： | 2020-12-22 |
| 發明（設計）人： | 朱艷;李小珍;辛莉峰;雷虎軍;張佳鑫;劉星;盧遠龍 | 申請（專利權）人： | 西南交通大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F30/13 |
| 代理公司： | 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229 | 代理人： | 李蕊 |
| 地址： | 610036 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 鐵路 橋梁 振動 響應 包絡 求解 方法 | ||
1.一種鐵路橋梁車致振動響應包絡值的求解方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1：將實測軌道不平順幾何數據轉化為關于空間頻率的功率譜密度的樣本S(ωa)；
S2：計算樣本S(ωa)在任意概率水平n下的功率譜密度Sn(ωa)，a＝1，···，N)，其中n≤1，N為空間頻率的個數；
S3：根據功率譜密度Sn(ωa)構造虛擬激勵引起的車橋耦合系統的運動方程；
S4：將軌道不平順的概率水平、橋梁結構的物理參數作為隨機因素，代入車橋耦合系統的運動方程，得到每一種隨機因素的輸出結果，所述輸出結果為動力響應的方差；
S5：對所有輸出結果及對應輸入的隨機因素進行方差分析，構建動力響應標準差關于隨機因素的回歸式；
S6：計算回歸式的最大值和最小值分別作為動力響應標準差的最大值σmax和動力響應標準差的最小值σmin，并計算出最大值σmax對應的隨機因素值Xmax和最小值σmin對應的隨機因素值Xmin；
S7：將橋梁結構的物理參數作為隨機因素，重復步驟S4-S6，求出動力響應均值的最小值μmin和最大值μmax，以及最小值μmin對應的物理參數值Ymin和最大值μmax對應的物理參數值Ymax；
S8：不考慮軌道不平順的隨機性，將隨機因素值Xmax和Xmin分別代入車橋耦合系統的運動方程，重復步驟S4，求出動力響應的平均值的最大值μσmax和最小值μσmin；
S9：設定軌道不平順的概率水平為100％，將隨機因素值Ymax和Ymin分別代入車橋耦合系統的運動方程，重復步驟S4，計算出鐵路橋梁由于車致振動引起的動力響應標準差的最大值σμmax和最小值σμmin；
S10：利用步驟S6-S9的得到的動力響應均值、動力響應標準差值和橋梁因車致振動引起的動力響應標準差值，計算鐵路橋梁車致振動響應包絡值：μσmax±m×σmax、μσmin±m×σmin、μmax±m×σμmax、μσmin±m×σμmin，m為包絡值的概率水平。
2.根據權利要求1所述的鐵路橋梁車致振動響應包絡值的求解方法，其特征在于，所述步驟S2包括：
S21：基于MATLAB統計工具箱的hist函數對所有功率譜密度的樣本S(ωa)做統計，得到關于功率譜密度Sω和空間頻率ωa的二元隨機變量的概率密度分布規律p(S(ωa),ωa)；
S22：設定某一概率水平n，n≤1；
S23：將區間(0，n]分為l個區間，將每個區間的中心值作為二元隨機變量的發生概率Fk，k＝1，...，l，
其中0Fk≤1，其中，l為區間個數；
S24：根據功率譜密度Sω在不同空間頻率的分布規律，計算發生概率為Fk時對應的空間頻率ωa，得到概率水平為n的不同空間頻率對應的功率譜密度Sn(ωa)。
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