地震动分量对车-轨-桥系统动力响应影响研究

发布时间：2025-01-14 04:36

　　 为研究横向、竖向、纵向及三向地震动分量对车-轨-桥系统动力性能的影响,以高速铁路10跨32m双线简支箱梁桥为背景进行分析。采用仿真分析程序TTBSAS,选取一致激励模式输入10条典型地震波,分析在无震,横向、竖向、纵向及三向地震动分量作用下车-轨-桥系统的钢轨横(竖)向位移、加速度等桥梁结构动力响应,以及脱轨系数、轮重减载率、轮对横向力等列车动力响应。结果表明:在不同地震动分量作用下,高速铁路简支梁桥的横向和竖向动力响应具有弱耦合性;横向地震动分量会同时增大钢轨的横向和竖向动力响应;横向地震动分量对桥上列车行车安全的威胁最大,在进行地震作用下的车-轨-桥系统行车安全性研究时,可考虑仅输入横向地震动分量进行计算。

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【部分图文】：

图1 车-轨-桥系统

式中，Mv、Cv、Kv,Mt、Ct、Kt,Mb、Cb、Kb分别为车辆、轨道和桥梁的质量、阻尼和刚度矩阵；分别为车辆、轨道和桥梁的加速度、速度和位移列向量；Ptv和Pvt为车辆与轨道间的相互作用力；Pbt和Ptb为轨道与桥梁间的相互作用力；Pst和Psb为作用于轨道基础和桥梁墩台的....

图2 不同地震波作用下钢轨位移幅值

为研究不同地震动分量对轨道系统动力响应的影响，计算得到工况1（无震）下钢轨的横、竖向位移响应幅值，分别为1.457mm、1.325mm，工况2～5下（1～10号地震波作用）桥梁第5跨跨中断面钢轨的竖向位移和横向位移幅值，如图2所示。由图2可知：(1)不同地震波作用下横向地震动分量....

图3 不同地震波作用下指标1～3幅值

根据《铁路桥涵设计规范》（TB10002-2017）中的规定，采用脱轨系数（指标1）、轮重减载率（指标2）和轮对横向力（指标3）来评判过桥车辆行车安全性。计算不同地震波作用的上述指标幅值，结果如图3所示。由图3可知：(1)在不同地震波作用下，指标1～3的幅值均不同，且部分指标差....

本文编号：4026418