高速铁路梁桥建模参数敏感性分析

作者：胡章亮; 魏标^*; 蒋丽忠; 李姗姗

来源：铁道科学与工程学报, 2023, 20(02): 393-404.

DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20220316

• 高速铁路梁桥
• 建模参数
• 分式析因设计
• 地震响应
• 方差分析
• 概率地震需求分析

平衡模型建立效率和确保模型计算结果的准确性一直以来都是高速铁路梁桥概率地震需求分析所面临的挑战。鉴此，首先，以典型高速铁路简支梁桥和连续梁桥为工程背景，罗列建模相关不确定性参数及其概率分布；其次，采用分式析因设计方法，基于OpenSees建立的有限元模型生成了32组考虑15种建模不确定性参数的计算工况；最后，通过方差分析得到的p值确定不同建模参数对构件地震响应的影响程度，从而筛选出高速铁路梁桥建模时需考虑的重要参数。分析结果表明：不同构件地震响应对建模参数的敏感性差异明显，但地震波加载方向、支座摩擦因数、混凝土密度和结构阻尼比这4个建模参数以及混凝土弹性模量和混凝土抗压强度的交互作用均显著影响2种梁桥的地震响应，在进行高速铁路梁桥概率地震需求分析时不可忽略；简支梁桥和连续梁桥在建模时还应分别关注滑动层初始刚度和桩基础平动刚度的不确定性。在高速铁路梁桥概率地震需求分析中考虑重要建模参数的不确定性，可以在确保构件地震响应预测准确的同时提升建模效率。

• 单位
  土木工程学院; 中南大学