连续梁桥边墩不均匀沉降下轨道层间变形协调关系及动力学应用

• 作者: 冯玉林 蒋丽忠 陈梦成 周旺保 刘祥 张云泰
• 来源期刊: 工程力学
• 关键词: 高速铁路 不均匀沉降 车桥耦合动力学 层间变形协调关系 线性回归方法
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科|CIVIL ENGINEERING
• 页码范围: 179-190
• 页数: 12页
• 分类号: U213.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2020.06.0373

摘要

高速铁路连续梁桥边墩沉降将造成其上简支与连续梁桥的共同变形,边墩不均匀沉降差引起的轨道几何形位改变直接影响列车运行平稳性和安全性.该文基于APDL建立考虑引桥与路基及其上轨道结构影响的高速铁路CRTSⅡ型无砟轨道-变截面连续梁桥系统精细化仿真模型,通过大量的仿真计算,探明了边墩不均匀沉降差与轨道几何形位改变的轨道层间变形协调机理.基于线性回归方法获得了不同连续梁桥跨度条件下,边墩不均匀沉降差与轨道几何形位改变的层间变形协调关系的定量函数表达式,进而采用该仿真模型、文献模型及列车-轨道-桥梁耦合动力学理论验证其拟合精度和正确性.最后基于定量函数表达式研究了边墩不均匀沉降差对列车运行平稳性和安全性的影响.结果表明:三种模型计算结果吻合良好,说明该文定量函数表达式具有较高精度;在边墩不均匀沉降工况下,存在激振频率接近车体自振频率的临界跨度,发生共振时,显著恶化列车运行平稳性;采用大跨度连续梁桥可有效降低边墩不均匀沉降差、提升乘坐舒适度、降低轮轨力及缓和列车与轨道动态作用效应;沉降差小于25 mm时,轮重减载率随跨度的增大而显著减小.