地震作用下铁路斜拉桥动力响应及行车安全性研究

作者：朱志辉; 杨乐; 王力东; 蔡成标; 戴公连

来源：工程力学, 2017, 34(04): 78-100.

DOI：10.6052/j.issn.1000-4750.2015.09.0790

• 耦合振动
• 地震
• 有限元
• 铁路斜拉桥
• 动力响应

为研究高速铁路斜拉桥在地震作用下的车-桥耦合动力响应及列车走行性能,以新建杭长客专铁路长沙段(112 m+80 m+32 m)槽型截面独塔斜拉桥为研究对象,利用车-线-桥耦合动力学分析软件TRBF-DYNA建立了考虑地震作用的列车-轨道-桥梁耦合系统空间动力分析模型。采用等效荷载法计算轨道-桥梁子系统的地震响应,通过考虑拟静力位移分量,将钢轨相对地震响应转化为绝对坐标系下动力响应,最终通过空间轮轨滚动接触模型将地震作用传递至车辆子系统。对比分析了不同列车运行速度和不同地震强度条件下桥梁、列车动力响应的变化规律,评估了列车行车安全性能。结果表明:地震对列车运行安全性有显著影响,根据我国规范可判断列车在7度、8度、9度多遇地震下的安全行车速度阈值分别为200 km/h、180 km/h和140 km/h;根据轮轨接触评判准则,在80 km/h240 km/h的行车速度范围内,在7度、8度和9度多遇地震下轮轨相对位移仍在安全范围内。

• 单位
  牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学; 高速铁路建造技术国家工程实验室; 中南大学; 土木工程学院