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復雜自然環境下高速鐵路橋上行車安全評價、預警及加固關鍵技術
圍繞“復雜自然環境下高速鐵路橋上行車安全”開展了基礎理論和工程應用研究工作，主要成果如下：通 過引入接觸約束模量系數和連接層時序演化指數，建立了反映接觸非線性、聯結失效長時影響以及變形傳遞機制的橋梁-軌道通用映射模型，揭示了橋梁變形與軌面幾何形態的定量映射關系；在充分考慮橋梁附加變形和層間聯結失效對車輛-基礎結構耦合動力作用時序影響的基礎上，構建了含層間結構性能演變時序性和規律性的高速列車-軌道-橋梁耦合動力模型，揭示了橋梁附加變形與行車安全的動態映射關系；提出了不同運行速度等級下多水準高速鐵路行車安全評價準則，研發了具有工程實用性的高速鐵路行車安全智能化評價預警系統，創新性地提出了針對橋上CRTS Ⅱ型板式無砟軌道高溫穩定性問題預防性加固關鍵技術。以上成果已在京滬、滬昆等多條線路上推廣應用，在我國數千公里高鐵建設以及近三萬公里的高鐵安全運營中發揮著重大支撐作用；對于保障高鐵服役期內安全運營、提升智能化運維水平以及完善基礎結構安全維護標準體系具有重要的科學意義與廣闊的應用前景；也為“一帶一路”和高鐵“走出去”國家戰略的實施奠定了基礎。
應用領域：復雜自然環境下高速鐵路橋上行車安全評價、預警及加固關鍵技術應用于上海、北京、濟南和南昌等多家鐵路局集團，直接應用于京滬、滬杭、寧杭、杭長、杭甬等多條高鐵線路。截止2018年底已應用覆蓋超2000km，后續擬進一步推廣應用。經2018年高溫檢驗過后，采用行車安全智能化系統評價和預加固技術后的各相關高鐵線路高溫脹板變形等病害總量與往年同期相比下降80%以上，導致列車限速、臨停的重大影響病害完全消除。 知識產權情況：申請授權“高鐵橋梁行車安全評估方法及裝置”、“計算橋墩沉降處軌道不平順的方法、裝置及電子設備”、“無砟軌道鋼軌形態的確認方法及裝置”和“一種橋梁靜載試驗撓度測量裝置及方法”等 本領域核心發明專利21項，實用新型專利10項，獲批軟件著作權5項，高水平學術論文100余篇，專著1部，參與各類規范、指南編寫10余部。 團隊簡介：成果完成人勾紅葉，工學博士，教授，西南交通大學土木工程學院院長助理，四川省海外高層次留學人才，土木工程學院蒲黔輝院長為帶頭人的“高速鐵路智能監測與行車安全科技創新研究團隊”核心成 員。團隊現有教授3人，副教授4人，講師3人，博士研究生20余人，碩士研究生70余人，研究力量投入充足。該團隊依托“陸地交通地質災害防治技術國家工程實驗室”和“西南交通大學結構工程試驗中心”，在橋梁健康監測及養護維修加固、車-軌-橋耦合振動和行車安全、大跨度橋梁結構受力行為與性能評價等領域取得多項創新性研究成果，已經成功應用于蘇通長江大橋、鄂東長江大橋、浙江舟山群島鏈西堠門大橋、青藏鐵路拉薩河大橋、武漢長江二橋、重慶長江二橋、涪陵長江大橋、萬縣長江大橋、廈門海滄大橋和南京長江二橋、南京長江三橋、南京大勝關長江大橋、滬通鐵路長江大橋、連鎮鐵路五峰山長江大橋、甬江特大橋等國內多座著名橋梁與京滬、滬杭、寧杭、杭長、杭甬等多條高速鐵路上。團隊在國內外學術期刊上發表論文100余篇，申報、獲得專利及軟件著作權50余項，參與各類規范、指南編寫10余部。 |
