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高速铁路简支梁桥普通支座水平地震作用效应分析
| 论文题名： | 高速铁路简支梁桥普通支座水平地震作用效应分析 |
| 关键词： | 高速铁路;简支梁桥;简支梁;支座水平地震力;反应谱法 |
| 摘要： | 支座是简支梁桥的重要组成部分，能够有效地将上部结构的荷载与惯性力传递给桥墩和基础。一旦支座破坏，结构可能出现倾覆和落梁等严重震害。目前新建高速铁路广泛采用板式无砟轨道，我国《铁路工程抗震设计规范》针对支座水平地震力提出的计算方法是否仍具有一定的适用性和准确性有待考究，因此研究高速铁路多跨简支梁桥的支座水平地震作用效应显得尤为必要。本文以标准跨径32m高速铁路简支箱梁桥为研究对象，建立了不考虑轨道系统的单墩模型与考虑轨道系统的线桥一体化计算模型，分别采用静力法与反应谱法，针对支座水平地震力计算方法的适用性和轨道系统的影响进行了计算分析，主要研究内容如下： （1）介绍了桥梁支座的相关震害、国内外高速铁路桥梁发展历程及其抗震设计规范标准，对比分析了公路桥梁与铁路桥梁支座震害的差异，总结了铁路桥梁的震害特征及国内外规范对支座的设计标准。通过阅读国内外铁路桥梁抗震和支座地震作用效应分析的最新研究成果，确定了本文的研究方向与脉络。 （2）介绍了我国高速铁路桥梁两种常用普通支座及在32m简支箱梁中的布置方式，分析了CRTSⅡ板式无砟轨道的结构形式与构造特点，对文中使用的静力法、反应谱法原理及有限元抗震计算模型进行了介绍。 （3）以32m高速铁路简支箱梁桥为研究对象，考虑3种场地条件、墩高范围5~20m的7种墩高的圆端形实体墩，分别建立了纵向、横向单墩抗震计算模型。根据《铁路工程抗震设计规范》分别采用静力法和反应谱法对支座水平地震力进行了计算。结果表明：桥墩越矮，场地条件越差，支座的水平动力效应越明显，静力法严重低估支座水平地震作用。 （4）采用CRTSⅡ型板式无砟轨道的32m高速铁路简支梁桥为研究对象，分别建立了传统模型与线桥一体化模型，以墩高（8、11、14、17、20m）及跨数（20、35和50跨）为自变量，分析了整个结构体系中桥墩支座、桥台支座与端刺承受的纵向地震力分布规律。 （5）以位于四种典型不规则地形条件的32m高速铁路简支梁桥为研究对象，建立了线桥一体化模型。研究了不同地形条件下，无砟轨道系统对桥梁支座纵向地震力及墩底弯矩的影响规律，通过与传统模型的计算结果相比较，给出了相应的抗震措施建议。 |
| 作者： | 王春阳 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张永亮;赵成江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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