| 复杂艰险构造区铁路桥梁系统地震响应分析Part Ⅱ:SSI（土?结构相互作用）影响 |
| |
| 引用本文： | 陈令坤,翟晨程,王璐,陈雯昕,朱利明,王尧周,张清华,张楠,李乔.复杂艰险构造区铁路桥梁系统地震响应分析Part Ⅱ:SSI（土?结构相互作用）影响[J].地球科学,2022,47(3):880-892. |
| |
| 作者姓名： | 陈令坤 翟晨程 王璐 陈雯昕 朱利明 王尧周 张清华 张楠 李乔 |
| |
| 作者单位： | 1.扬州大学建筑科学与工程学院, 江苏扬州 225127 |
| |
| 基金项目： | 国家重点研发计划“交通基础设施”重点专项(No.2021YFB2600600)；;轨道交通安全教育部重点实验室2019年开放基金项目(No.2019JZZ01)；;国家自然科学基金项目(Nos.52178180,5177863,51878561,51778533)； |
| |
| 摘 要： | 目前国家正在复杂艰险构造区修建和规划新的铁路，地震等极限环境耦合作用对铁路交通的影响受到越来越多的关注.本文提出一种列车?桥梁?土耦合系统的数值模型，引入车辆简化模型、桥梁结构非线性有限元模型和层状土半解析模型，采用纯时域求解方法.利用p-y曲线、t-z曲线和q-z曲线建立土?桩基非线性模型，采用双线性模型模拟桥墩及桩基础的滞回特性，计算不良地质体发育区铁路列车?桥梁?土耦合系统的弹塑性地震响应，分析SSI对桥梁弹塑性地震响应的影响.研究表明，列车?桥梁?土耦合系统的第一弯曲模态通常是临界模态，即梁的一个半波形状导致土桥系统固有频率降低.另外，对于横向地震响应来说，考虑SSI（土?结构相互作用）后，影响地震响应的频率成分会发生变化，除了频率会变小之外，频段也会变宽.考虑SSI之前，影响频段是1.8~2.0 Hz，考虑SSI之后变为1.2~2.0 Hz之间.对于梁跨中竖向加速度，从考虑SSI之前的4.576 Hz到考虑SSI之后的14.215 Hz，建议考虑SSI进行设计时候应考虑竖向高阶振型影响.
|
| 关 键 词： | 土-结构相互作用 铁路桥梁 土-桩基非线性模型 傅里叶分析 地震响应 工程地质 |
| 收稿时间： | 2021-11-17 |
Seismic Response of Railway Bridges in Active Complex Tectonic Zones Part Ⅱ: Effects of SSI (Soil-Structure Interaction) |
| |
| Abstract: | When constructing new railways in challenging tectonic zones, the influence of harsh situations like earthquakes on train traffic is increasingly being considered. With a time-domain solution approach, a numerical model of the coupled train-bridge-soil system is provided. In the poor geological development area, the elastic-plastic seismic response of the railroad train-bridge-soil coupled system is calculated using the p-y, t-z, and q-z curves. This means that bending the beam half-wave form reduces the inherent frequency of the coupled train-bridge-soil system, which is discovered to be the initial bending mode. After taking into account soil-structure interaction (SSI), the frequency components impacting the seismic response vary, and the frequency range widens as well as decreasing. The affecting frequency range is 1.8-2.0 Hz before SSI and 1.2-2.0 Hz after SSI, respectively. To design SSI, it is advised that the influence of vertical higher order vibration pattern should be addressed, since it varies from 4.576 Hz to 14.215 Hz before and after SSI consideration. |
| |
| Keywords: | |
|
| 点击此处可从《地球科学》浏览原始摘要信息 |
|
点击此处可从《地球科学》下载全文 |
|
