基于地基雷达的高铁简支箱梁运营性能检定
第41卷，第1期中国铁道科学Vol.41No.l 2020年1月CHINA RAILWAY SCIENCE January,2020
文章编号：1001-4632(2020)01-0050-07
基于地基雷达的高铁简支箱梁运营性能检定
随着时间的流逝刘小阳1，孙广通1，李峰1，钱安1，陈力$
(1.防灾科技学院生态环境学院，河北三河065201；
2.北京富斯德科技有限公司，北京100078)
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摘要：针对高铁桥梁运营性能参数传统测试方法存在的数据采集设备安装困难、数据传输不稳定、工作效率低等问题，运用地基雷达非接触、高精度、高频率测量技术，对京沪高铁31.5m预应力混凝土双线简支箱梁进行运营性能检定。结果表明：在动车组时速为300km以上、载客运行状态下，检测得到该桥梁体的自振频率为6.823Hz，挠跨比为1/7150〜1/9450，梁端转角为0.33%。〜0.43%。；单线运行条件下梁体竖向振幅为
0.13mm，横向振幅为0.07mm；实测动力系数小于运营动力系数；基于地基雷达的检定结果与传统方法检定结
果相吻合；简支箱梁的运行性能参数与相关规范规定的通常值相接近；采用地基雷达能够方便、快速、高效地检定出高铁桥梁的梁体自振频率、梁体跨中挠度、梁端转角、运营动力系数、跨中竖向振幅和横向振幅，为我国高铁简支箱梁运营性能检定提供了新的方法。
关键词：高速铁路；简支箱梁；运营性能；地基雷达；检定
中图分类号：U441.3文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1001-4632.2020.01.07
随着我国经济的快速发展，运营和在建的高速铁路也越来越多。为保障高速列车运行安全和平稳，减少占用土地资源，高速铁路大量以桥代路。以京沪高铁为例，其正线全程的86.5%是桥梁, 31.5m预应力混凝土简支箱梁长度约占桥梁总长的88.4%。依据我国TG/GW209—2014《高速铁路桥梁运营性能检定规定(试行)》规定，高铁铁路桥梁周期性检定每10年不少于1次。2017年9月，京沪高铁“复兴号”动车组运营时速恢复到350km，高速运行的动车组对桥梁运营性能提出了更高的要求。同时，高速运行的列车对桥梁强大的冲击作用，又影响着桥梁的运营性能。因此，必须开展好高速铁路桥梁运营性能检定工作，确保高铁运行平稳、安全。
高速铁路桥梁运营性能检定目的是掌握桥梁自振特性、竖向刚度和在列车高速运行状态下的动力响应，以评价桥梁的运营状态闪。桥梁检定的内容主要包括梁体自振频率、梁体竖向挠跨比、梁端竖向转角、梁体动力系数、梁体跨中竖向和横向振幅、梁体跨中竖向加速度等⑵。针对桥梁检定内容的不
同，目前高铁桥梁运营性能主要参数中的梁体自振频率、梁体跨中竖向和横向振幅和梁体跨中竖向振动加速度可利用布设在梁体跨中的振动传感器测量，梁体竖向挠跨比和动力系数可利用布设在梁体跨中的位移计量测，梁端竖向转角可利用顺桥向等距离布设倾角仪量测或梁端竖向挠跨比换算。这些传统检测方法技术成熟，但对于高架的高铁桥梁，传统接触式测量方式存在数据采集设备安装困难，不易固定，数据传输不稳定，工作效率低等问题。难以满足我国快速发展的高速铁路桥梁运营性能检定的需求。
针对传统高铁桥梁运营性能检定方法的不足，本文基于地基雷达(G&SAR)技术进行高铁简支箱梁运营性能检定。
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2022年双一流大学最终名单GB~SAR系统发射电磁波到目标表面，反射后被接收(图1)，利用雷达在2个不同时刻拍摄的同一场景的1对复杂的相干图像，通过相干图像的相位差计算获取雷达与目标之间的位移变化。
收稿日期：2019-05-lOs修订日期：2019-11-27
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150)第一作者：刘小阳(1978—)，男，江西湖口人，副教授。E-mail：liuxiaoyangl209@163

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