高速铁路桥梁地震行车轨面谱的生成原理及方法

To develop a standardized method which can be used in evaluating the vehicle safety on the railway bridge under the effect of earthquake, the wheel-track earthquake excitation spectrum　is proposed. the original wheel-track earthquake excitation is set up by connecting different point value, which is the instantaneous track dynamic response when the vehicle passing by. A kind of synthesized track surface excitation is obtained by superimposing the wheel-track earthquake excitation on track irregular excitation. Earthquake track surface excitation spectrum is also obtained by modeling the synthesized track surface excitation. The earthquake response trace of the moving concentrated force will be researched, by discussing the traces' projection on different coordinate surface. The characteristic of ground motion, bridge, vehicle running are all need to be considered as the effect factors influencing the final Earthquake Track Surface. The correlation analysis between the seismic zoning and Earthquake Track Surface, and the shaking tab

本项目拟提出高速铁路桥梁地震行车轨面谱的概念，以期望建立一套规范化且便于系统推广的方法，能够针对高速铁路长大干线上数量众多的桥梁,在发生地震条件下的行车安全性进行系统评价。以移动集中力代替车辆荷载，沿桥面长度，按一定位移步长提取每个轮轨接触点在接触瞬时的桥面地震位移响应值；再按接触先后顺序连线，作为地震轮轨激励。在此基础上，针对高速铁路一般桥梁结构建立结构计算分析模型，分析不同的地震输入条件、不同的桥梁和轨道结构条件对地震轮轨激励的影响；依据轮轨激励信号危害行车安全的主要特征，对其建立参数化数学模型，形成标准形式的规范化地震行车轨面谱，用于判断车辆动力响应状态；再通过对地震动和桥轨结构参数与地震行车轨面谱参数之间的相关性分析，最终能够实现从地震环境、桥轨结构和行车状态的参数出发，系统、规范地对具体工程场址的列车过桥安全性进行评价。

为了能够对高速铁路桥梁网络的震后连通性能进行估计，需要建立能够快速判断地震作用下行车安全的分析方法，本项目提出地震行车轨面谱方法，并对地震发生后桥梁网络内的行车安全及网络连通可靠度进行了评价。本项目给出了车辆桥上行车安全的快速判断方法，在对结构进行一定程度简化后，给出了基于结构顶部速度谱的能量作为评定指标，提高了地震条件下行车安全的判断速度，使得基于地震－车－桥耦合分析的行车安全分析可以在路网范围内，针对数量较大的桥梁进行。本项目以川西某高铁路网覆盖区域为对象，建立了该区域内基于PSHA的地震危险性分析流程，给出了区域性地震危险性估计结果，为路网内每座桥梁节点提供了反应谱和地震动估计。针对列车脱轨、轨道涨轨、结构破坏阻断模式给出了桥梁网络连通性计算方法，比较了不同失效模式的重现期概率。本项目为了完善路网覆盖区域内的PSHA分析，以及分析脉冲对桥上行车的影响，系统研究了近场脉冲特征，提出了基于数据自驱动方法的脉冲识别方法，建立了具有自适应匹配能力的基于Marvroeidis模型的脉冲解析模型，并对包含近场脉冲型地震的PSHA方法进行了探讨