基于风车桥耦合的高速铁路独塔斜拉桥速度参数及基础刚度阈值管理

韦子娥,罗桂发,邓建新

(柳州铁道职业技术学院建筑技术学院,广西柳州 545616)

引言

我国幅员辽阔，地形及环境复杂多样，其中，西南地区由于地处青藏板块与扬子板块交界、地质灾害易发，造就了多高山深谷、大江急流的险峻地形。桥梁横跨山川河流时，桥墩基础受水流冲刷、盐碱腐蚀、地震破坏等影响，可能导致桥墩变位、基础约束能力下降等问题。同时，该地区桥隧相连地段存在横风区，而高速化导致列车在相同风速下受到更大风荷载，轻量化也进一步降低了列车抗风抗倾覆性能。因此，基础病害、横风激扰、甚至两者叠加出现对桥上行车的安全平稳问题影响甚大。

针对桥梁基础病害问题，陈兆玮等[1]基于Fortran语言的自编程序，并结合有限元软件进行数据交换建立了车-线-桥耦合动力分析模型，分析研究了桥墩不均匀沉降对行车安全性的影响；CHEN等[2]基于车桥耦合模型分析了徐变效应引起的附加不平顺对连续梁拱桥行车影响；闫宇智等[3]针对桥墩横向变位和基础刚度变化对高速铁路行车安全性的影响进行了分析，并得到了变形限值。而本文将考虑基础刚度与桥墩刚度下降两类情况。

针对横风下车辆过桥安全运行问题，PROPPE等[4]研究了非稳态横风下车辆稳定性，其基于欧洲标准中的中国帽标准阵风开发的风载激励是一大特点；ZHANG等[5-6]针对山区城市地铁列车行驶于高架线路跨越江河时遭遇横风情况进行了初步探究，山区高墩桥梁背景及风速的山地加速效应是其一大特点。……