考虑行波效应的桥上Ⅲ型板式无砟轨道系统震致响应
为分析考虑行波效应的El-Centro地震波对轨道桥梁结构动力响应的影响,探究行波效应下扣件纵向阻力、固定支座墩/台顶纵向刚度变化时桥梁构件的受力和变形规律,以简支梁桥为研究对象,基于有限元法和梁-板-轨相互作用原理,在ABAQUS平台建立了11~32 m简支梁桥Ⅲ型板式无砟轨道模型,采用直接加速度法模拟行波效应,根据动力响应分析结果,给出了相应影响因素的建议值。研究结果表明:考虑地震行波效应时,不同工况下的桥梁结构沿纵桥向的受力和变形规律基本一致,但考虑行波效应的地震激励使轨道桥梁结构沿行波传播方向发生位移;随着视波速的增大,各构件纵向最大应力/力变化规律不一致,需要结合视波速进行分析;构件纵向最大位移随着视波速的减小而增加,其中墩/台顶纵向位移变化最显著,增幅达49.8%;采用15.0 kN·组~(-1)或10.0 kN·组~(-1)扣件时,构件的受力与变形基本相同,其中构件最大位移差均小于5.0%;使用4.1 kN·组~(-1)小阻力扣件时,增加了除钢轨外其余构件31.6%以上的拉应力,增加了236.0%的构件位移和948.0%的轨板相对位移,因此,建议选择纵向阻力高于10.0 kN·组~(-1)的扣件;固定支座墩/台顶纵向刚度与构件最大受力/变形呈正相关关系,其中轨道板纵向位移增幅最大,为87.2%,因此,桥上采用小于1.0倍系数值的支座纵向刚度。研究成果可为震区桥上Ⅲ型板式无砟轨道结构的抗震设计提供理论参考。
交通运输工程学报
2025年02期
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