铁路桥梁摩擦摆减隔震体系简化分析方法

作者：苏伟 李晓波 王雨权 国巍 管仲国

机构：[1] 西南交通大学土木工程学院 610031  [2] 中国铁路设计集团有限公司 300308  [3] 中南大学土木工程学院 410075  [4] 同济大学土木工程防灾全国重点实验室 200092 

摘要：高烈度铁路桥梁减隔震设计广泛使用摩擦摆支座,采用非线性时域分析方法费时费力,等效线性化分析方法是个隐式求解过程,不仅需要迭代计算,而且由于铁路桥墩下部结构体量很大,仅基于首阶振型可能显著低估桥墩的地震响应。结合铁路桥梁的结构受力特点,基于等效线性化原理,提出高精度等代显式计算方法,用于求解摩擦摆减隔震支座的地震响应,提出考虑首阶振型与墩身自振振型组合的简化求解方法,用于求解桥墩地震响应。参数分析结果显示,减隔震支座的位移响应可以很好地表征为1 s周期的反应谱值的幂函数,由此建立的简化显式计算方法在常用的设计参数范围内,即摩擦摆支座等效回转半径3~6 m、摩擦因数0.03~0.06,误差小于3%。进一步基于典型高速铁路桥梁,建立结构分析基准模型,通过变化墩高和基础刚度、摩擦摆支座回转半径和摩擦因数、地震作用强度,开展了200个参数抽样,对每个抽样又进行了12条地震波作用的非线性时程分析。结果显示:简化显式计算方法与非线性时域分析的平均结果之间具有很好的一致性,考虑首阶振型与墩身自振振型组合的简化求解方法也能很好地估计各样本的墩底剪力和弯矩响应,而仅考虑首阶振型平均偏低估计墩底剪力和弯矩分别约为40%和30%。 摘要译文

来源：《振动与冲击》 • 北大核心EI • 2025年07期 124-131，共8页

关键词：桥墩; 等效线性化原理; 铁路桥梁; 摩擦摆减隔震支座; 简化分析方法

中图分类号：U24

学科分类号：08 [工学]; 0823 [交通运输工程]

基金项目：国家自然科学基金(52278527)；中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(K2022G009)。

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2025.07.015