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郑州高铁站位于郑州市郑东新区,是目前国内最大的交通枢纽之一。其轨道梁采用“钢骨混凝土柱+双向预应力混凝土箱形框架梁+现浇混凝土楼板”的结构体系,在国内高铁承轨桥梁中首次应用,突破了传统单线式桥梁的范围。本课题结合郑州高铁站结构特点,通过在轨道梁的关键位置上安装光纤光栅传感器,构建可以实时动态监测的传感网络,获取列车进出站台过程的应变数据,研究预应力轨道梁在列车移动荷载作用下的动态变形规律。在高铁列车进出站期间,实时同步监测不同列车荷载组合下结构关键截面的应变变化,并通过编写MATLAB程序,对大量的监测数据分析处理,获得各种受力模式下的应变时程曲线,分析列车移动荷载作用对结构的影响。在列车运营1年时间内共捕捉9种不同的荷载模式,由各传感器监测数据可以得到一些基本规律:(1)在列车进站和出站期间,结构变形有明显的对称关系;而随着列车进出站过程,结构会出现明显的周期性变形,振幅由车厢自重与乘客重量决定,变化周期与列车车速表现为负相关,而列车停靠站台期间的数值由列车车轮停靠位置决定。(2)截面跨中位置上部出现压缩应变,下部位置出现拉伸应变,中部位置靠近截面中和轴几乎没有变形,可以得到跨中截面承受正弯矩,而支座截面的变形与跨中截面有明显的对称性。(3)主梁、次梁及横向主梁截面传感器均监测到应变变化,可以判断列车荷载施加在轨道板上,部分荷载通过顺轨向主梁传递至两端柱子,部分荷载通过次梁传递至横向主梁,力在结构中的传递方向明确。(4)横向主梁采用预应力箱梁结构,靠近柱子两端为实心矩形柱,梁跨中位置为空心箱梁,其关键截面上监测到微小的应变,说明相邻轨道间影响很小。结合有限元软件ABAQUS建模计算,对轨道梁结构在列车进出站期间的变形规律进行对比验证。结果表明:FBG传感技术能够准确监测轨道梁结构各截面的应变,较好的实现了对郑州高铁站轨道梁的受力变形状态的实时动态监测,而轨道梁在列车动荷载作用下表现出较好的受力变形性能。