考虑砂土液化的高铁连续刚构桥抗震性能研究

发布时间：2020-06-01 01:43

【摘要】：桥梁在高速铁路里占有很大的比例,是高速铁路的重要组成部分。桥梁的抗震能力也直接影响到高速铁路在地震下的破坏程度。连续刚构桥因其自身特点,被广泛应用于地震多发区的主干线上,因此对其进行抗震性能的研究和地震易损性分析是有重要意义的。本文对一座高速铁路连续刚构桥进行研究,进行以下几个方面的工作:(1)建立考虑砂土液化的高铁连续刚构桥模型,并与不考虑砂土液化的模型进行对比,研究砂土液化对桥梁有限元模型的影响。(2)使用反应谱法计算桥梁在多遇地震下的地震反应,各个验算指标应不超过规范要求限值。使用非线性时程分析法计算桥梁在罕遇地震作用下的地震反应:在桥墩特定位置处设置塑性铰来模拟结构进入塑性后的变形;得到桥梁的地震响应,并对桥墩延性进行验算。(3)确定静力弹塑性分析的侧向荷载分布形式、选定位移控制点并计算出控制点的控制位移,对桥梁进行静力弹塑性分析,选用能力谱法得到结构地震响应。由静力弹塑性分析结果得到桥梁的易损性曲线。根据得到的易损性曲线评价桥梁的抗震性能。(4)对桥梁进行增量动力分析,确定桥梁地震需求,将需求能力比与地震动峰值加速度PGA的绘制在对数坐标里,并拟合出曲线。据此建立桥墩纵桥向的易损性曲线。评价桥梁的抗震性能,对比两种方法得到的易损性曲线。(5)建立墩高分别为30m、40m和50m的等墩高连续刚构桥模型,通过IDA方法得到相应的易损性曲线,以此来研究桥墩高度变化对桥梁地震易损性的影响。
【图文】：

城际铁路,京津

１．１研究背景及意义逡逑于２００８年８月１号正式开通运营的京津城际铁路，是中国大陆第一条设计时逡逑速３５０公里的高速铁路（见图１－１）。中国高速铁路到２０１８年底营业里程超过２．９逡逑万公里，占世界高铁运营里程２／３。短短１０年时间里，中国的高速铁路取得了世逡逑界瞩目的发展。逡逑为保证高速列车的平稳、高速运行，要求高铁线路应尽可能平整、笔直。所逡逑以建设长距离高架桥作为高铁桥梁的铺设平台，而不直接占用地上路面（即以桥逡逑代路）的修路模式成为高速铁路建设的重要形式。以桥代路具有加强路线平整度、逡逑笔直度，减少其它交通线千扰以及减少路基下沉等优点，因此在高铁线路中占有逡逑很大比例。在中国第一条高铁京津城际铁路中，线路总长度的８７．７％为桥梁，在逡逑２０１２年１２月全线通车的广珠城际铁路中桥梁长度占比更是达到了邋９４．２％。因此，逡逑桥梁在高速铁路中占有很大的比例，桥梁的抗震能力直接影响了高速铁路在地震逡逑作用下的安全。逡逑

特大桥,连续刚构桥

Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｐｈｏｔｏ邋ｏｆ邋Ｈｅｚｈａｎｇ邋Ｂｒｉｄｇｅ逡逑１．２．２国内研究现状逡逑桥梁作为交通运输网络和生命线工程的重要组成部分，研究其抗震性能是必逡逑要的。连续刚构桥由于发展较晚，，对连续刚构桥的抗震研究还比较缺乏、不够完逡逑善。由于连续刚构桥形式上的特点：墩梁固结、跨度较大和桥墩较高，其抗震性逡逑能也较为复杂。国内学者们对连续刚构桥的抗震性能方面做出了一些研究。逡逑通过对不同连续刚构桥地震反应的分析比较，范立础［３］指出，连续刚构桥的主逡逑要控制截面为墩底截面、梁根截面和跨中截面，并指出高墩在纵向上的地震作用逡逑反应小于低墩，主梁根部的地震反应大于跨中段；在横向地震作用下，高墩的地逡逑震反应大于低墩，主梁根部的地震反应小于主梁跨中截面的地震反应。逡逑李忠献等［４］通过比较连续刚构桥在不同波速下的地震响应。发现行波效应的考逡逑虑会对桥梁不同构件的地震响应峰值产生影响。逡逑李茜，王克海等［５］对连续刚构桥进行抗震分析时采用反应谱法和线性时程分析逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U448.23

【参考文献】