九度近断层地震区高速铁路简支桥合理墩高与跨度研究
2021-05-10庞林刘力维董俊曾永平
铁道建筑 2021年4期
庞林 刘力维 董俊 曾永平
(中铁二院工程集团有限责任公司,成都 610031)
在高烈度近断层地震区,我国已建高速铁路桥型一般以简支梁桥为主,中、小跨度桥梁占绝大多数。我国九度近断层地震区高速铁路桥梁抗震设计经验较少,如长昆高速铁路[1]九度地震区桥梁总长约9 km,最大墩高在30 m 以内,采用24 m 跨度预应力混凝土简支箱梁,墩高、跨度等技术指标非常保守,难以适应西南高烈度地震区高速铁路桥梁建设的快速发展。又如正在实施的渝昆高速铁路,穿越渝川滇三省市山高谷深、沟壑纵横的复杂地形和小江活动断裂带,约38 km 的线路位于九度地震区,其中桥梁总长度11.86 km。受地形与经济性的限制,简支梁桥最大跨径32 m,最大墩高44.5 m,亟需开展系统性的研究。
已有部分学者研究了高烈度区近场地震对铁路桥梁设计的影响,文献[2-3]研究了近场地震动方向脉冲和竖向效应对高速铁路桥梁地震响应的影响,发现近断层地震因其较大的脉冲周期会加剧桥梁的非线性响应。文献[4]对比了采用延性抗震体系与减隔震体系简支梁桥的抗震性能和经济性,认为采用减隔震体系简支梁桥的综合性能更好。文献[5-7]针对高速铁路桥梁地震响应特性,研发了适用于中、小跨简支梁桥的多种减隔震限位装置。文献[8]研究指出桥梁动力响应随地震强度、车速、墩高等参数的增加而增加,地震响应受地震波频谱特性影响大。文献[9]基于高速铁路桥墩的抗震性能试验与数值模拟分析,应用混凝土应变、钢筋拉应变和基于3 种不同模型的损伤指数,将桥梁的性能水准分为完全运营、有限运营和接近倒塌3个等级。……
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