1.考虑阻力更新的在役无砟无缝道岔纵向演化模型构建方法,其特征在于,包括:步骤1:无缝道岔参数化建模;采用有限单元法及参数化处理构建包含钢轨、扣件、限位器和间隔铁的无砟无缝道岔模型,定义钢轨节点和轨枕节点,结合钢轨节点与关键特征断面信息定义变截面钢轨单元并确定其方向角、长度和单元刚度;步骤2:边界条件与平衡方程构建;仅考虑钢轨沿纵向的自由度,在无缝道岔前后端设置延长段以消除边界效应并按实际约束设置边界条件,根据扣件、限位器、间隔铁各自的纵向阻力-位移关系斜率函数建立钢轨节点位移平衡方程,结合胡克定律建立钢轨单元纵向受力与节点位移差的对应关系;步骤3:阻力曲线漂移分析与等效处理;获取无缝道岔服役过程中的纵向阻力-位移时序数据并按载荷步离散,确定各载荷步下扣件阻力曲线的原点漂移量和本构关系,针对目标载荷步从钢轨应力状态、扣件本构关系和载荷路径三方面进行等效处理;步骤4:阻力参数动态更新;基于初始阻力曲线相关数据构造钢轨节点状态判别逻辑矩阵,并根据阻力参数的实际退化程度,修正扣件阻力曲线原点漂移量、载荷路径及本构关系,实现阻力参数动态更新;步骤5:非线性求解与模型构建;结合步骤1确定的无砟无缝道岔模型的参数化信息、步骤2建立的位移平衡方程、步骤3获取的扣件阻力曲线的原点漂移量与等效处理过程以及步骤4推导的扣件阻力曲线原点漂移量、载荷路径的变化量,构建非线性受力平衡方程,进行多载荷步分析,采用牛顿-拉普森法进行非线性迭代计算并依据收敛准则判断结果,完成模型构建。
2.根据权利要求1所述的考虑阻力更新的在役无砟无缝道岔纵向演化模型构建方法,其特征在于,步骤1定义钢轨节点时,对每根钢轨沿纵向按预设间距划分节点,所述预设间距依据轨枕布置间距、纵向传力部件安装位置和钢轨变截面位置确定,而轨枕节点仅在有扣件的岔枕位置进行设置。
3.根据权利要求1所述的考虑阻力更新的在役无砟无缝道岔纵向演化模型构建方法,其特征在于,步骤2中钢轨延长段的长度根据无缝道岔的总长度和边界效应的影响范围确定,且所述延长段的钢轨类型与其连接的无缝道岔钢轨类型保持一致。
4.根据权利要求1所述的考虑阻力更新的在役无砟无缝道岔纵向演化模型构建方法,其特征在于,步骤2中建立位移平衡方程时,先获取扣件、限位器、间隔铁在不同位移下的纵向阻力实测数据,再通过分段线性拟合得到纵向阻力-位移关系斜率函数。
5.根据权利要求1所述的考虑阻力更新的在役无砟无缝道岔纵向演化模型构建方法,其特征在于,步骤2还包括:区分钢轨单元中间有无集中力作用的两种情况时,以钢轨单元中部是否存在纵向集中力为判别依据,分别建立钢轨单元受力与变形关系,所述集中力包括限位器和间隔铁传递的纵向力。
6.根据权利要求1所述的考虑阻力更新的在役无砟无缝道岔纵向演化模型构建方法,其特征在于,步骤3中确定原点漂移量时,结合扣件从初始载荷步到当前载荷步的阻力-位移时序曲线,其与x轴的最后一个交点即为原点漂移量。
7.根据权利要求1所述的考虑阻力更新的在役无砟无缝道岔纵向演化模型构建方法,其特征在于,步骤3中通过对轨枕节点施加强制位移,实现服役期阻力曲线漂移效应的快速补偿。
8.根据权利要求1所述的考虑阻力更新的在役无砟无缝道岔纵向演化模型构建方法,其特征在于,步骤3中载荷路径指钢轨节点位移遵循扣件阻力曲线斜率规定,从扣件阻力曲线的原点漂移量变化至目标位移的移动轨迹,具体分为两种情况:其一为单一加载路径;其二是由加载路径与卸载路径组成的复合路径。
9.根据权利要求1所述的考虑阻力更新的在役无砟无缝道岔纵向演化模型构建方法,其特征在于,步骤4中构造状态判别逻辑矩阵时,矩阵中数值0表示加载状态、1表示卸载状态,其状态的判别取决于步骤3求解的载荷路径中两个连续位移量是否相等,若相等则判定为加载,否则判定为卸载。
10.根据权利要求1所述的考虑阻力更新的在役无砟无缝道岔纵向演化模型构建方法,其特征在于,步骤5中多载荷步分析时,先施加等效载荷进行无缝道岔服役状态重构,再施加后续待分析的载荷条件,且每个载荷步迭代计算中,均需进行力、位移收敛准则判断。