基于车桥耦合振动的高速铁路系杆拱桥吊杆优化布置*
2021-05-12张思远
中国安全生产科学技术 2021年4期
张思远,喻 博
(1.中铁一局集团第五工程有限公司,陕西 宝鸡 721000; 2.深圳大学 土木与交通工程学院,广东 深圳 518000)
0 引言
系杆拱桥是1种兼具拱和梁优点的特殊桥型[1],其充分发挥梁受弯、拱受压的结构特性,是1种具有较大探索研究性的大跨度桥梁形式[2-3]。
现代系杆拱桥的初期形式诞生于19世纪末的欧洲,采用刚性梁柔性拱结构,其特点是拱肋与吊杆之间铰接,拱肋只受轴向力,承受弯矩,这种结构又被称为兰格尔体系。此后,国外学者提出设想用斜吊杆代替竖吊杆,可以大幅提高结构刚度,此种结构被命名为尼尔森体系,美国、日本等国对该桥型进行一定的理论研究与设计实践,目前主要用于跨度及荷载较大的情况下。20世纪90年代我国学者先后提出异型系杆拱、网架系杆拱形式,其造型更美观、结构更轻盈,在满足实用性的前提下,更具美学欣赏价值[4-5]。
为满足列车行驶时的刚度要求,高速铁路线跨沟谷江河时,常采用钢管混凝土系杆拱桥结构。列车驶过桥梁时会引起桥梁结构振动,而这种振动与车体的振动、列车运行速度、吊杆布置形式、轨道平顺度等诸多因素相关[6]。目前,国内学者们对桥梁动力响应影响因素进行大量研究:曹雪琴等[7]研究列车过桥时简支梁桥的竖向振动及其影响因素;刘钊等[4-5]研究不同吊杆布置形式对桥梁结构静、动力特征的影响,同时提出不同桥型的构造设计要点;彭桂瀚等[8-9]以竖吊杆拱为基础设计斜吊杆拱桥并研究吊杆形式对结构稳定的影响;……
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