地震作用下列车-桥梁空间耦合系统动力响应分析

沙 峰，姚林泉，程 曦

（苏州大学城市轨道交通学院，江苏 苏州215131）

地震是一种突发的地壳剧烈运动，世界范围内几乎每年都要发生多次不同震级的地震，尤其最近几年地壳运动非常活跃，而我国作为地震灾情严重的国家，自20世纪以来，平均大约每3年就要发生2次七级以上地震［1］。地震，尤其是震级与能量较大的地震，给人的生命财产带来严重的危害。对于铁路系统而言，较大的地震发生时，巨大的地震能量会导致路面开裂、地基变形、轨道弯曲、桥梁坍塌，列车脱轨，引发安全事故。随着我国高速铁路的飞速发展，铁路桥梁在线路中的比重逐年增加，地震发生时列车过桥的概率随之变大。随着地震烈度的增强和列车运行速度的增加，车桥耦合系统的动力响应变得愈发复杂［2］，因此，分析地震作用下车桥系统动力响应具有重要意义。

自上世纪以来，国内外许多学者对地震作用下轨道车辆在桥梁上的行车性能和桥梁的动力响应开展了大量的理论和试验研究工作［3-5］，研究主要集中在地震作用下不同行驶速度对车桥动力响应的影响，对于不同烈度地震作用下车桥系统动力响应的研究相对较少。在输入地面激励时，一些研究只考虑地震波的作用，忽略了轨道随机不平顺的影响，轨道不平顺引起的列车振动会随着列车速度的提高成倍增大［6］，新近的研究表明，对地震作用下列车运行安全性分析不应忽略轨道随机不平顺的影响［7］。从目前研究现状来看，关于地震条件下车桥动态安全性能的研究还不够系统、深入和完善。……