重载铁路桥墩基础冲刷对车-轨-桥系统动力响应影响

陈 松，龚 凯，黄群杰，梁展维，王 成，余翠英

（1.江西交通职业技术学院建筑工程系，南昌 330013；2.华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心，南昌 330013；3.华东交通大学理学院，南昌 330013）

随着重载铁路快速发展，大量跨河跨江的铁路桥梁处于长期服役阶段，河水对铁路桥梁基础的冲刷影响难以避免，这主要表现为桥墩基础周围土体流失、基础埋深减小，引起桥墩基础支撑刚度降低，影响列车行车状态，甚至发生桥梁倒塌事故[1-2]。

为研究桥墩基础冲刷机理及其对桥梁服役状态的影响。Chen等[3]针对斜拉桥主梁及局部桥墩开展了模态频率测试，建立了有限元模型，提出了基于模态频率识别的桥墩冲刷深度评价方法。Fitzgerald等[4]通过现场实测及车桥动力响应分析，提出了基于列车车辆构架加速度的桥墩基础冲刷状态检测方法；Ju[5]建立了考虑土-流体-结构相互作用影响的桥梁有限元模型，分析了考虑流固耦合与不考虑流固耦合对梁体自振频率的影响，提出采用土-结构相互作用模型也能较好地分析自振频率，并得出自振频率随冲刷深度增加而减小；Zampieri等[6]针对欧洲多跨拱桥因洪水冲刷引起的桥梁结构损坏问题，开展了调查，并模拟了冲刷条件下拱桥结构性能的演化过程；Prendergast 等[7]建立了车辆-桥梁-土体相互作用模型，分析了不同土体状态下冲刷对桥梁固有频率的影响；姚锦宝等[8]以城鸡线某桥墩为例，通过开挖桥墩基础周围覆盖层土体的不同厚度模拟基础受冲刷程度，采用冲击振动试验法进行桥墩自振特性测试，分析了桥梁基础受冲刷对桥墩自振特性的影响；……