九度近断层地震区高速铁路简支桥合理墩高与跨度研究

西南山区一条高速铁路穿越九度近断层地震区,其桥梁跨度、墩高等技术指标均已超过既有高速铁路。为探求墩高和跨度合理匹配关系,研究不同墩高(30~55 m)、跨径(24,32 m)、地质条件(好、差)和截面尺寸(基准截面尺寸,120%和140%基准截面尺寸)对桥梁抗震性能的影响规律。结果表明:为满足行车安全要求,高速铁路桥梁对桥墩线刚度要求较高,因此桥墩截面尺寸较大,轴压比较低;在保证充足配筋的条件下桥墩抗震性能安全储备高;采用减隔震装置的高速铁路典型桥梁能够很好地适应九度近断层地震区抗震设计要求;与24 m跨度简支梁桥相比,截面尺寸相同时32 m跨度简支梁桥墩高适应能力稍低,但经济性更好。

近断层地震区铁路钢桁拱桥抗震性能和对策研究

为给近断层地震区修建上承式铁路钢桁拱桥提供技术支撑,本文以列衣大桥拱桥方案为研究对象,分析了具有长周期、大脉冲及高竖向分量特性的近场地震动和地震行波效应对钢桁拱桥地震响应的影响规律,并据此开展了减隔震装置设计参数及结构抗震性能优化设计研究。结果表明:(1)相对于按照规范反应谱拟合的远场地震动,具有长周期、大脉冲特性的近断层地震动将显著增大钢桁拱桥的地震响应,可达40%以上,同时竖向与水平向地震峰值加速度比值由0.65增大至1.0倍时,拱顶杆件应力增加46.3MPa;(2)本例中地震行波效应仅对拱顶下弦杆和拱底上弦杆产生不利影响,对其余杆件影响小于10%或小于一致加载结果;(3)优化墩梁之间减隔震装置的设计参数,合理匹配由主梁传递至下部结构的地震力可起到显著的减隔震效果;(4)采取减隔震措施后,拱脚为地震最不利位置,为进一步提高钢桁拱桥的抗震性能,不宜仅增大拱脚构件截面尺寸,在拱脚处灌注混凝土和减小上部结构重量往往可起到更好的效果。