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 |
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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 |
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作者单位: | 1.扬州大学建筑科学与工程学院, 江苏扬州 225127 |
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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); |
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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.
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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 |
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