高速铁路客站站厅层钢桁架竖向地震振动台试验模型研究*

余志武，邬亮，国巍，刘汉云

(1.中南大学土木工程学院，湖南 长沙 410075;2.高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南长沙 410075)

高速铁路客站建设要求尽可能提高旅客舒适性，为旅客提供宽敞且功能完备的公共使用空间。目前站房的结构柱均置于股道之间，根据列车通行的最小间距要求，其最小柱距达21 m;有时受到列车通行作业的特别要求，则需要将柱网跨度增加到42 m及以上。“房桥合一”高速铁路客站的站厅部分，为大跨度结构，通常可采用桁架结构形式，上弦有楼板，为候车厅，上下弦中间为设备层，没有预应力，整个结构承受较大荷载，除作为整个客站重要组成部分抵抗水平地震之外，其自身对竖向地震也较为敏感。目前已有关于大跨度地铁车站结构［1－2］、单层球壳、柱壳等大跨度屋盖结构的振动台试验研究［3－4］，而大跨度钢桁架站厅结构的振动台模型试验尚未见相关研究和报道。国巍等在高速铁路客站抗震性能方面进行了较系统的研究工作，主要包括客站震致碰撞风险分析［5－6］、客站模态和阻尼特征［7］、客站减隔震控制策略［8－9］，并对客站站厅结构的竖向地震响应［9］及多点地震输入影响［10－11］进行了数值仿真分析，明确了新型客站竖向地震下的动力响应特征和薄弱环节。这些研究工作和成果都将为站厅结构竖向地震响应的试验研究奠定良好基础。为此，本文作者利用高速铁路多功能振动台试验系统，进行大跨度钢桁架站厅结构竖向地震激励下的振动台模型试验，获得了大跨站厅结构的竖向地震动力响应特性、屈服机制、破坏形态、耗能能力等抗震性能，为评价大跨钢桁架结构的竖向抗震性能并开展抗震设计提供了试验依据。……