地震作用下場(chǎng)地-列車-軌道-橋梁系統(tǒng)分析方法研究.pdf

1、地震是威脅高速列車安全運(yùn)營(yíng)的主要地質(zhì)災(zāi)害之一，其破壞性大，突發(fā)性強(qiáng)，后果極為嚴(yán)重。由于橋梁是高速鐵路的重要組成部分，研究橋梁上的高速列車在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)尤為重要。針對(duì)目前很多研究并沒(méi)有充分考慮場(chǎng)地作用的不足，提出了包含場(chǎng)地在內(nèi)的場(chǎng)地—列車—軌道—橋梁耦合系統(tǒng)計(jì)算方法，對(duì)整體模型進(jìn)行拆分，實(shí)現(xiàn)了包括盆地在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算。主要研究工作如下:
　　(1)拆分模型，首先計(jì)算場(chǎng)地—橋梁系統(tǒng)在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)。通過(guò)研究分

2、層場(chǎng)地中地震波的傳播規(guī)律，得到了模型的邊界設(shè)置和荷載輸入方法。采用ABAQUS有限元軟件作為計(jì)算平臺(tái)，編寫可以考慮土體非線性的子程序VUMAT和邊界作用子程序VUEL，借助高性能計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了模型驗(yàn)證和求解;
　　(2)將場(chǎng)地—橋梁模型中計(jì)算獲得的橋墩底部加速度作為外界激勵(lì)輸入列車—軌道—橋梁模型，采用VTBDYNA計(jì)算程序，求解列車動(dòng)力響應(yīng)。
　　通過(guò)以上研究，可以得出如下結(jié)論:
　　(1)本文給出的方法可以有效分析

3、位于復(fù)雜場(chǎng)地上的列車—軌道—橋梁系統(tǒng)在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)，具有較高的實(shí)用性;
　　(2)場(chǎng)地表面動(dòng)力響應(yīng)與場(chǎng)地本身結(jié)構(gòu)有著很大關(guān)系，不同場(chǎng)地在相同地震波作用下表面反應(yīng)可能相差數(shù)倍，這會(huì)對(duì)位于場(chǎng)地上的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的影響;
　　(3)相比于垂直入射，在斜入射地震波作用下，場(chǎng)地交界面處橋梁上列車的動(dòng)力響應(yīng)更大，本文算例中最高達(dá)到75％，需要予以重視。
　　本文研究成果可以為后續(xù)研究場(chǎng)地、地震參數(shù)對(duì)列車安全運(yùn)營(yíng)的影響提供理論