无砟轨道桥梁抗震分析方法研究

发布时间：2019-10-02 11:32

【摘要】：无砟轨道以其平顺性高、整体刚度大、维修工作量少的显著特点在我国高速铁路上得到了广泛应用。无砟轨道系统加强了各桥跨间的整体性,使桥跨间的地震耦合效应显著增强。本文研究了多遇和罕遇地震作用下的线桥一体化有限元分析的建模方法。结合无砟轨道的结构特点,建立了考虑轨道系统的动力非线性有限元分析模型,系统研究了轨道系统对高速铁路桥梁沿纵桥向地震响应的影响。主要研究工作如下:(1)在查阅了大量国内外文献资料的基础上,详细介绍了铁路桥梁与桥上线路的震害特点、考虑轨道系统作用的桥梁抗震研究现状及减隔震支座的发展现状。(2)依据抗震规范的要求,提出了多遇地震及罕遇地震作用下考虑轨道系统影响的有限元模型的建立方法。(3)以京沪高速铁路上的某组合桥跨结构为研究对象,建立了三种模型,其中模型一:不考虑轨道系统;模型二:将钢轨、轨道板、底座板一体化考虑;模型三:将三者分开考虑。并对上述三种模型进行了模态分析。讨论了轨道系统对铁路桥梁动力特性的影响。(4)采用反应谱法对模型一与模型二进行分析,研究了轨道系统与后继结构在多遇地震作用下对桥梁结构地震响应的影响规律。通过对结果数据的分析,得出在多遇地震下应采用模型二进行桥梁结构的抗震分析,可以不考虑后继结构的影响。(5)在模型三中,分别采用非线性弹簧单元模拟小阻力扣件及道床位移阻力关系,采用有限元程序中的摩擦单元模拟减隔震支座,并采用非线性时程法进行分析。研究了轨道系统与后继结构在罕遇地震作用下对桥梁结构地震反应的影响,同时讨论了轨道系统对减隔震支座性能的影响规律。得出在罕遇地震下应采用模型三进行桥梁结构的抗震分析,并且需要考虑后继结构的影响。由结果数据表明轨道系统对减隔震支座性能的发挥有限制作用。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U442.55;U213.244

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本文编号：2544913