收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

客运专线圆端形桥墩的抗震性能研究

贾红梅  
【摘要】: 客运专线以高速、安全、准时、方便、舒适的综合优势在世界得到了广泛发展,我国铁路也掀起了建设客运专线的新高潮。现行铁路抗震设计规范在桥梁抗震的设防标准、地震作用计算方法、抗震设计方法及抗震构造措施等方面,都比旧规范大大提高,但是该规范是针对普通铁路桥梁研究制定的,并不能直接适用于客运专线桥梁的抗震设计,这是由客运专线桥梁的质量大、刚度大、采用延性设计及高耐久性等设计特点所决定的。我国虽对客运专线设计进行了多年的前期研究,并已具有建成秦沈客运专线的成功经验,但对客运专线桥梁的抗震设防标准、性能目标、设计方法以及抗震性能等关键问题仍缺乏系统的理论和试验研究。因此,本文结合目前我国客运专线抗震设计中存在的不足,就客运专线低矮桥墩的墩顶反应系数、桥墩的弹塑性分析、桥墩实用简化延性抗震设计方法、桥墩抗震设防标准等问题进行了系统研究。主要研究工作如下: (1)介绍了本课题的选题背景和意义,从国内外高速铁路的发展状况、国内外高速铁路的结构形式,以及我国客运专线设计中存在的问题等方面,综合性地进行了论述,提出了客运专线桥梁抗震设计中存在的主要问题,并就某些亟需解决的问题进行课题研究。 (2)对客运专线的桥梁来说,由于基础均为群桩基础,客运专线的桥梁基础不能按刚性地基来计算,必须考虑结构与地基的相互作用对结构地震反应的影响。对于剪跨比较小的低矮桥墩,建立了桩-土-结构的实体单元计算模型;对于中等高度桥墩,通过对实体单元计算模型与梁单元计算模型的计算比较,认为梁单元能满足计算精度,且能大大降低工作量,所以建立了桩-土-结构的二维梁单元计算简化模型。选用了地基弹簧模拟土对桩基的实际约束功能;模型中考虑了土的附加质量、阻尼系数、地基系数等影响因素。 (3)提出适合客运专线桥梁的静力法抗震设计判定标准。本文以高度在4m以下剪跨比较小的圆端形低矮墩为研究对象,梁跨度为20m、24m、32m,选取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类场地各40条典型的地震波作为激励,考虑了不同的地基系数的影响,通过大量的弹塑性时程计算及数理统计分析,当频率在4.7~9.8Hz时,墩顶反应系数在1.0~1.2之间,变化不大,可以视为刚体考虑,直接按静力法进行计算。建立了客运专线刚性桥墩的计算简化模型,并通过算例证明了该方法的精确性。 (4)以4~20m中等高度的圆端形桥墩为研究对象,对地基条件、地震波及跨度等影响桥梁弹塑性地震反应特性的主要因素进行了比较分析,给出了这些因素对桥梁反应特性、屈服和破坏情况的影响规律;当基础先于桥墩屈服时,在满足运营要求条件下,选择空心截面以降低桥墩的屈服强度。经过对空心桥墩大量的分析研究,当0.3≤D_i/D≤0.7时,能够使桥墩的屈服强度降低,保证塑性铰出现在桥墩底部,桩基不屈服,解决了墩身和基础设计的不协调问题;对于桥墩先于基础屈服的情况,提出了延性设计原则及构造措施。 (5)针对桥墩先于基础屈服的情况,建立了这类桥墩的简化延性抗震计算模型,用简化计算方法来求出结构地震反应特征参数,并与时程分析方法计算结果进行比较,证明该模型在墩高15m以下时具有足够的工程抗震计算精度。 (6)给出了客运专线桥梁抗震设计的地震设防水准、性能目标,以及适用于客运专线桥梁抗震设计的分析方法及设计流程。设计过程分为四个基本步骤:概念设计、常遇地震下强度设计、罕遇地震下的位移设计和抗震构造措施设计。通过一座桥梁的抗震设计实例,给出了本文方法的具体操作过程和可行性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘仲武;;简析铁路客运专线桥梁高性能混凝土耐久性影响因素[J];现代城市轨道交通;2011年03期
2 贺方平;;铁路客运专线混凝土桥梁结构耐久性的关键施工技术控制[J];科技创新导报;2010年31期
3 朱英磊;张德莹;;客运专线桥梁施工质量控制[J];工程建设与设计;2006年S1期
4 ;2009专题预告之——桥梁焊接[J];电焊机;2009年07期
5 王喜军,申全增;秦沈客运专线桥梁新结构综述[J];铁道标准设计;2002年01期
6 张师岸;辽河特大桥圆端形桥墩的质量控制[J];铁道建筑;2001年S1期
7 刘振华;;铁路客运专线桥梁设计研究[J];科学之友(B版);2008年04期
8 吕伟杰;;客运专线接触网预埋过轨管方法的探讨[J];山西建筑;2010年06期
9 刘金良;;京津客运专线桥梁地段信号设备安装方法[J];铁路通信信号工程技术;2008年04期
10 辛学忠;秦沈客运专线桥梁结构技术分析[J];铁道建筑;2001年08期
11 刘凯;;京津城际(80.6+128+80.6)m预应力连续梁设计[J];铁道标准设计;2007年02期
12 王祯;;当前客运专线建设中几个问题的探讨[J];铁道标准设计;2007年02期
13 高军;;时速350km/h铁路客运专线桥梁设计中应注意的几个方面[J];铁道技术监督;2007年03期
14 郭苏彭;孟杰;;桥梁抗震设防监督不足及其改进建议[J];福建工程学院学报;2010年S1期
15 王心顺;;客运专线大跨度连续梁桥施工监控[J];铁道勘察;2011年04期
16 罗斌;;武黄城际铁路鄂州城际站桥梁设计[J];中国水运(下半月);2010年03期
17 文望青;罗世东;;京沪高速铁路桥梁设计关键技术[J];铁道建筑技术;2009年02期
18 沈益民;;铁路客运专线无碴轨道设计技术问题探讨[J];山西建筑;2007年20期
19 刘春彦,雷慧锋,陈良江;秦沈客运专线桥梁技术特点及高速条件下桥梁建设展望[J];铁道标准设计;2001年09期
20 黄正华;;客运专线桥梁挠曲变形对CRTSⅠ型板式无砟轨道结构受力影响分析[J];铁道建筑技术;2009年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王俊峰;魏庆朝;时瑾;;高速客运专线运输组织模式及应用研究[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
2 谢静高;石锐华;;客运专线列控系统技术方案的探讨[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年
3 韩驹;;客运专线追踪列车间隔时分计算方法的初步探讨[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年
4 李超;;浅谈客运专线如何开行“夕发朝至”列车[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年
5 ;浅谈客运专线简支箱梁的施工技术[A];“粤京港沪”四铁道学会第九届学会年会论文集[C];2005年
6 李建设;马彦启;;武广客运专线施工质量控制特点[A];中铁隧道集团2006年客运专线专题技术交流大会论文集[C];2006年
7 陈纪纲;;客运专线分区所设置形式比较[A];中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C];2006年
8 常翔;张献伟;;客运专线隧道施工技术浅析[A];隧道、地下工程及岩石破碎理论与应用——隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年
9 钱征宇;;郑西客运专线湿陷性黄土工程技术的新进展[A];客运专线工程技术学术研讨会论文集(下)[C];2008年
10 马坤;;客运专线投入使用后既有线运输组织探讨[A];《河南铁道》2011年第1期[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾红梅;客运专线圆端形桥墩的抗震性能研究[D];北京交通大学;2008年
2 罗建;客运专线与既有线合理分工及协调优化研究[D];西南交通大学;2010年
3 余泽西;客运专线固定设备综合维修管理模式研究[D];西南交通大学;2009年
4 谢小淞;客运专线调度指挥关键技术问题研究[D];西南交通大学;2009年
5 王常峰;桥梁结构非线性地震反应研究(支座摩擦·限位装置·基础非线性)[D];兰州交通大学;2010年
6 张明亮;基于贝叶斯理论的材料非线性桥梁结构模型修正与损伤识别[D];吉林大学;2011年
7 李广慧;高速公路桥梁结构体系可靠性评估[D];中国地震局地球物理研究所;2005年
8 王若林;桥梁实时在线检测与健康监测若干问题研究[D];武汉大学;2005年
9 石雨;客运专线列车运行调整的策略、模型与算法[D];北京交通大学;2010年
10 刘万明;我国高速铁路客运专线主要技术经济问题研究[D];西南交通大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁周旭;基于Vague集的客运专线线路走向方案比选研究[D];西南交通大学;2010年
2 孙加林;秦沈客运专线大号码道岔线型分析和动力响应研究[D];铁道部科学研究院;2004年
3 杜连涛;客运专线引入枢纽方案可拓评价研究[D];西南交通大学;2010年
4 雷位冰;秦沈客运专线无碴轨道铺设技术[D];西南交通大学;2003年
5 董二通;铁路枢纽中客运专线客运站的布局及站型选择研究[D];西南交通大学;2010年
6 伍林;秦沈客运专线一次性铺设无缝线路的施工技术[D];西南交通大学;2003年
7 武俊杰;铁路客运专线建设生态影响评价研究[D];西南交通大学;2010年
8 夏阳;客运专线运输组织相关问题研究[D];西南交通大学;2005年
9 王慧妮;客运专线列车运行调整模型及算法研究[D];西南交通大学;2006年
10 董守清;我国铁路客运专线综合维修天窗设置方式研究[D];西南交通大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 赵中庸 通讯员 黄启钊;中建铁路公司哈大客运专线建设连创佳绩[N];人民铁道;2008年
2 通讯员 周力图 记者 李巍;石太客运专线动车组4月1日开行[N];河北日报;2009年
3 本报记者 齐作权 本报通讯员 樊康屹;“和谐”动车:开往新时代[N];山西日报;2009年
4 记者 吕禹;真干真抓真办 全力推进工程建设[N];绍兴日报;2009年
5 本报记者 刘爱平;南北再添新通道[N];人民铁道;2009年
6 马进 杨文忠 李永娟 田强;长龙出太行 三晋加速度[N];山西经济日报;2009年
7 ;鞍山市人民代表大会常务委员会关于批准鞍山市盘海营铁路客运专线项目贷款偿贷资金纳入市财政预算的决议[N];鞍山日报 ;2009年
8 本报记者 黄颖;2013年 成都到西安仅需2小时[N];成都日报;2009年
9 张勇浩 记者 王代林;成渝客专地质勘测全线展开[N];四川日报;2009年
10 本报通讯员 吴腊梅;服务哈大客运专线的日日夜夜[N];人民铁道;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978