寒区高铁站台钢结构雨棚健康监测仿真与应用

王紫光; 孙宜鹏; 赵士勇; 李强; 孙荪; 张生芳

doi:10.13291/j.cnki.djdxac.2026.03.010

大连交通大学学报 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (3) : 84 -91. DOI: 10.13291/j.cnki.djdxac.2026.03.010

寒区高铁站台钢结构雨棚健康监测仿真与应用

王紫光, 孙宜鹏, 赵士勇, 李强, 孙荪, 张生芳

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摘要

高铁站台钢结构雨棚具有跨度大、强度高、重量轻等特点，在服役过程中由于受到自然因素和人为因素的影响，尤其是在寒冷地区异常恶劣的气候条件下容易产生严重的安全问题。通过对寒区某站台钢结构雨棚建立三维模型，利用有限元仿真对钢结构雨棚在符合实际工况的组合荷载条件下的雨棚结构稳定性变化规律进行了分析。由此设计了在寒区高铁站台实际工作条件下的健康监测方案，并通过现场监测数据验证了健康监测系统的可靠性。结果表明：雨棚结构较大应力主要集中在系杆之中，雨棚两端立柱向中间倾斜，棚顶则产生了较大位移；由此钢结构雨棚健康监测可分为3个单元，应力应变单元监测系杆结构的内力变化，立柱倾斜单元监测雨棚端部立柱的倾斜状况，位移沉降单元则监测雨棚梁结构整体位移变化及雨棚沉降情况；通过健康监测系统获得的数据证明了系统运行的稳定性和数据的可信性。实现了对钢结构雨棚健康状态的实时监测，为寒区环境下高铁站雨棚的安全运维提供了设计理论和应用经验。