铺轨前后多跨简支梁桥地震响应比较研究

马宝利

中国铁建十六局集团第五工程有限公司，河北唐山064000

我国高速铁路广泛采用无缝线路技术。在桥上铺轨完成后，轨道为桥梁提供了一定程度的额外约束。同时，在温度和列车作用下桥梁与轨道之间存在纵向相互作用，会显著改变桥梁结构的受力和变形特征，影响轨道安全。

国内外学者探讨了轨道结构对桥梁结构地震响应的影响。谢铠泽等［1］揭示了地震动作用下大跨度桥梁及轨道结构的受力和变形特征，并探讨了地震作用对桥上钢轨伸缩调节器的影响。Toyooka等［2］基于振动台试验研究了考虑轨道结构的隔震桥梁地震响应特征。Evangelista等［3］采用反应谱法计算地震作用下4×96 m双塔斜拉桥上钢轨应力包络。闫斌等［4］研究了地震作用下桥上纵连板式无砟轨道系统的地震响应特征，对比分析了非一致激励下系统的动力性能。张永亮等［5］探讨了在不同抗震体系条件下桥上板式无砟轨道系统纵向地震响应特点。冯玉林、国巍等［6-7］对比了近断层地震动下多跨简支梁桥结构破坏机理。

目前，关于铺轨前后多跨简支梁桥地震响应特性的研究鲜有涉及。本文以新福厦铁路多跨简支梁桥为研究对象，采用纤维梁单元模拟桥墩，非线性弹簧模拟活动支座摩阻力，非线性弹簧模拟线路纵向阻力，分别建立铺轨前和铺轨后的15×32 m多跨简支梁桥动力仿真模型，研究轨道结构对多跨简支梁桥动力性能和地震响应的影响规律。

1 仿真模型

1.1 铺轨前多跨简支梁桥动力模型

采用带刚臂的梁单元模拟梁体，采用理想弹塑性模型模拟滑动支座摩阻力，其支座变形x与回复力F的关系见图1。……