矢跨比对上承式高铁拱桥动力特性的影响分析

黄宗光

（南宁城市建设投资集团有限公司）

1 引言

近年来，我国高铁建设一直处于快速发展阶段，由于列车在快速运行时对安全性、平稳性和舒适性要求很高，因此高铁线上桥梁占比很大[1]。上承式拱桥刚度大、跨越能力强，在高速铁路尤其是山区高铁线上备受青睐[2-3]。高速铁路桥梁宽跨比一般较小、列车通行快，因此动力响应问题更是高铁桥梁设计的关键[4-5]。矢跨比作为上承式拱桥设计的结构参数之一，与结构的动力特性有着紧密联系。一般来说，矢跨比的增大有利于改善上承式拱桥面内的受力性能，但是矢跨比过大则会增大拱肋的悬臂效应，进而降低面外的受力特性。因此随着动力特性对桥梁安全影响度的增加，研究矢跨比的取值对上承式高铁拱桥动力特性的影响亦显得尤为重要。

综上可知，目前专家学者们对上承式拱桥动力特性的研究主要关注点在公路桥，且针对矢跨比这一参数对动力特性的影响分析较少，因此开展矢跨比取值对上承式高铁拱桥动力特性的影响分析有着重要的科研和工程意义，也能为同类型桥梁的动力设计提供参考。

2 桥梁概况及计算模型

新建某客运专线设计速度为250km/h，线路在一处山谷需建设一座上承式拱桥，该桥主跨400m，矢跨比f/L=1/4.8，桥面宽20m，设双线铁路，拱轴线为悬链线，拱轴系数2.7。拱肋为变截面钢箱结构，横桥向拱肋中心间距为32m，主梁采用钢箱梁与钢筋混凝土桥面板的结合梁体系。该桥在拱脚处分别设置拱座，共4个，单个拱座横桥向宽11m，高25.5m，长27.5m。……