一种基于列车轴重的桥梁纵断面合成坡度的计算方法

1.一种基于列车轴重的桥梁纵断面合成坡度的计算方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤S1、获取列车过桥的总时间步数和每个时间步下所述列车的轮对位置；步骤S2、拟合某时间步下上桥的列车长度范围内的桥梁线形函数；步骤S3、根据该时间步下所述列车上桥的轮对位置和所述桥梁线形函数确定上桥的轮对位置处轮对承担的轴重质量所对应的坡度；步骤S4、根据所述列车中机车轮对承担的轴重质量和货车轮对承担的轴重质量、该时间步下上桥的轮对位置处轮对承担的轴重质量所对应坡度计算所述列车在该时间步下过桥时的合成坡度；计算公式为： ；其中， 为合成坡度； 为机车轮对承担的轴重质量； 为货车轮对承担的轴重质量； 为轮对位置处轮对承担的轴重所对应坡度； 为列车编组的总轮对数量；重复步骤S2至S4，得到所述列车过桥时间历程内的动态合成坡度；其中，所述步骤S2、拟合某时间步下上桥的列车长度范围内的桥梁线形函数包括：步骤S21、基于某时间步下不同轮对的位置判定所述列车上桥的列车长度和该列车长度范围内桥梁节点数；步骤S22、根据上桥的对应轮对的位置提取该列车长度范围内的桥梁节点坐标和节点位移值，以得到桥梁纵断面线形；步骤S24、对所述桥梁纵断面线形进行曲线拟合，以得到该时间步下上桥的列车长度范围内的桥梁线形函数。 2.如权利要求1所述的基于列车轴重的桥梁纵断面合成坡度的计算方法，其特征在于，所述步骤S1、获取列车过桥的总时间步数和每个时间步下所述列车的轮对位置包括：步骤S11、获取所述列车速度和桥梁长度，以得到所述列车过桥的总时间步数；步骤S12、根据所述列车的编组确定所述列车长度和总轮对数，以得到每个时间步下所述列车的每个轮对对应的桥梁位置，作为所述轮对位置。 3.如权利要求1所述的基于列车轴重的桥梁纵断面合成坡度的计算方法，其特征在于，所述桥梁节点坐标和节点位移值通过桥梁有限元模型获取。 4.如权利要求1所述的基于列车轴重的桥梁纵断面合成坡度的计算方法，其特征在于，所述步骤S2、拟合某时间步下上桥的列车长度范围内的桥梁线形函数还包括：步骤S23、对所述桥梁纵断面线形进行加密处理。 5.如权利要求4所述的基于列车轴重的桥梁纵断面合成坡度的计算方法，其特征在于，所述步骤S23、对所述桥梁纵断面线形进行加密处理包括三次样条插值法、最小二乘法、拉格朗日多项式插值法、Hermite多项式插值法中的任意一种。 6.如权利要求1所述的基于列车轴重的桥梁纵断面合成坡度的计算方法，其特征在于，对所述桥梁纵断面线形进行曲线拟合时采用动态拟合。 7.如权利要求6所述的基于列车轴重的桥梁纵断面合成坡度的计算方法，其特征在于，所述动态拟合包括：选取拟合目标函数为n次多项式；根据所述桥梁纵断面线形评估最优多项式次数，进行拟合。 8.如权利要求1所述的基于列车轴重的桥梁纵断面合成坡度的计算方法，其特征在于，所述步骤S3、根据该时间步下所述列车上桥的轮对位置和所述桥梁线形函数确定上桥的轮对位置处轮对承担的轴重质量所对应的坡度包括：步骤S31、对所述桥梁线形函数进行一次求导，以得到斜率表达式；步骤S32、根据该时间步下所述列车上桥的轮对位置和所述斜率表达式计算每个轮对对应的桥梁线形斜率值，作为上桥的轮对位置处轮对承担的轴重质量所对应的坡度。