摘要

我国多数已建高速铁路线路穿越地震频发区,大量高速铁路桥梁-轨道系统面临地震考验。文章结合地震作用下轨道-桥梁系统典型损伤失效特征,综合考虑系统层间传力机制,采用能量方法建立系统层间构件残余变形引起的钢轨映射变形求解通用模型。通过建立考虑层间滞回特性的轨道-桥梁精细化有限元模型,开展轨道-桥梁系统在典型近场地震作用下的非线性动力响应分析,提取层间构件峰值和残余位移以及钢轨残余变形,结果表明:系统损伤主要集中在滑动层及支座。基于文中建立的钢轨映射变形求解通用模型,分别评估滑动层及桥梁主梁残余位移引起的轨面映射变形分量,求得各构件震致残余变形协同影响引起的轨面映射变形几何叠加解,并与有限元结果中的震后钢轨残余变形进行对比,钢轨映射变形叠加解与钢轨残余位移有限元结果吻合良好,有效验证文中建立的钢轨映射变形求解模型。该文建立的钢轨映射变形模型为评估轨道-桥梁系统不同部位震致损伤对震后钢轨几何不平顺影响提供了一种新思路。