近断层地震动下高速铁路多跨简支梁桥震致破坏特征

我国高速铁路桥梁设计以行车平顺性作为首要目标,体现为基于刚度的设计,导致桥梁抗震性能和震致破坏特征不明确。基于此,建立了5跨32 m简支梁桥模型,模型包括桥墩、支座、梁体、轨道结构、钢轨等,同时考虑了桥下群桩基础的桩土相互作用和活动支座摩擦力受竖向力变化的影响。以此模型为基础,研究了近断层地震下多跨简支梁桥震致响应,参考构件破坏限值,分析了结构震致破坏特征,指出了高铁简支梁桥在近断层地震动下的破坏部位集中于梁缝处和滑动层,桥墩破坏并不严重,明确在高铁桥梁设计和评估中应关注上部轨道结构等功能部件的抗震性能及破坏特征,轨道结构的破坏可能会导致高铁桥梁功能中断和严重经济损失。

高速铁路桥梁中旋转摩擦阻尼器减震性能研究

目前我国高速铁路桥梁中旋转摩擦阻尼器的应用较少,且其减震性能尚不够明确。基于此,本文推导了旋转摩擦阻尼器的力-位移理论公式,明确了其滞回耗能特征。之后采用ABAQUS平台建立了旋转摩擦阻尼器的实体有限元模型,并与基于理论公式的旋转摩擦阻尼器滞回曲线进行了校核对比,两者吻合较好。以该理论公式为基础,在OpenSEES软件中建立了多跨高速铁路简支桥梁-旋转摩擦阻尼器非线性有限元模型,通过弹塑性时程分析对比了地震下桥梁安装旋转摩擦阻尼器前后的结构位移响应大小研究结果表明:在设计地震、罕遇地震下能够通过摩擦耗能,有效降低墩顶峰值位移、桥墩残余变形,并且能有效降低活动支座的峰值位移、减小支座破坏的几率,在高速铁路简支梁桥中表现出了良好的减震性能。