考虑桩-土作用的高速列车-桥梁地震响应分析

基于空间梁单元有限元法，建立了两种高速铁路多跨简支梁桥的全桥空间分析模型，一种是包括桩基的列车-桥梁模型，给出成层土的动力阻抗，采用改进的penzien模型模拟桩-土作用；一种是不考虑桩-土作用的墩底固结的列车-桥梁模型；分析了两种模型的自振特性，计算了两种模型在不同车速、墩高、地震强度、不同地震波等工况下的地震反应。计算结果表明，桥梁横向位移、加速度主要受到低频成分的影响，这部分频率与其底部地震波相互反馈，改变了地基运动的频谱组成，使接近于桥梁结构自振频率的分量获得加强，考虑桩-土作用后，横向位移/加速度增加较大；桥梁竖向振动频率受桩-土作用影响较小，随墩高和车速的增加梁体竖向位移增加不大，梁体竖向加速度受高频成分的影响较大，这些高频主要由车辆荷载和轨道不平顺引起。