复杂地形条件下桥上CRTSⅡ型轨道系统地震响应

作者：闫斌; 黄杰; 刘施; 娄平铁道工程简支梁复杂地形无砟轨道地震响应

摘要：为了研究复杂地形对桥上CRTSⅡ型轨道系统地震响应的影响,以沪昆高速铁路线16-32m简支梁桥为例,考虑钢轨、扣件、轨道板、砂浆层、底座板、滑动层、桥梁、固结机构、端刺与挡块等部件,建立了多跨简支梁桥-双线CRTSⅡ型轨道系统非线性动力学仿真模型,研究了桥上CRTSⅡ型轨道系统纵向力分布特征;设置了4种典型地形工况,分析了不同墩高条件下桥上CRTSⅡ型轨道系统地震响应规律。分析结果表明：与非纵连轨道结构相比,桥上CRTSⅡ型轨道结构最大钢轨应力相对较小,约为138.8MPa,应力包络曲线呈反对称,线形平滑;轨道板和底座板共同承受纵向力,其最大值均出现在桥台附近,最大拉应力分别达到25.2、27.1 MPa,将在地震中发生开裂;在地震中,端刺承受着巨大的纵向力,可达14-20 MN;底座板与桥面之间相对位移超过24mm,对系统有隔震耗能作用;地形对钢轨、轨道板和底座板纵向力的影响约为30%左右,对墩底剪力影响较大,在地形发生突变处,墩底剪力增幅达4倍;靠近桥台处的滑动层横向变形较大,可达2.7mm,随着墩高增大,扣件与滑动层纵横竖变形增大;在地震作用下,滑动层普遍存在着较大的竖向变形,桥台附近滑动层竖向变形可达43.5mm;在地震中,挡块与底座板之间存在着频繁的碰撞现象,桥台附近挡块碰撞力可达38 MPa,挡块将发生损坏。

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