摘要
研究目的:随着西部大开发战略的实施,铁路、桥梁等交通基础设施飞速发展。由于西南地区多山和红层广泛分布,受地形地质条件影响,大量山区铁路桥梁基础不可避免地位于滑坡等不良地质体上,同时线路穿越高烈度地震区,因此桥梁-滑坡体系进行抗震分析是非常有必要的。本文首先对桥梁-滑坡体系进行初步的分类和解释,然后通过一系列振动台模型试验,研究桥梁-滑坡平行体系在EL地震波作用下边坡与桥梁的动力响应和失稳特征,再分别对滑坡体的变化特征和加速度响应、桥梁桩基的加速度和应变响应进行分析,结合山侧墩柱附近测点的频谱特性对桥梁-滑坡相互作用进行分析。研究结论:(1)按照滑坡主滑方向和桥梁轴线的位置关系将桥梁-滑坡体系分为两大类型:桥梁横跨滑坡体系、桥梁纵跨滑坡体系,又根据桥梁位置和桥梁跨越滑坡体类型对桥梁-滑坡体系进行了细分;(2)桥梁墩柱上测点的加速度响应随着高程的增加而增强,且河侧墩柱加速度响应强于山侧墩柱;(3)随着地震激励强度的增加,地震波的卓越频率从低频向高频增加,并逐渐向坡体的自振频率靠近,进而使得坡体发生共振破坏,整体呈现协同渐进破坏,但是桥梁-滑坡的相互作用会削弱这一趋势,在桥跨之间土体表现最为明显;(4)本研究成果反映了桥梁横跨滑坡体的相互作用影响机制,可为桥梁横跨滑坡体的抗震设计提供相关试验数据和一定的理论支撑。
-
单位中铁西北科学研究院有限公司; 中铁第四勘察设计院集团公司; 兰州交通大学