第七届全国防灾减灾工程学术会议

近年来，全球频繁发生的强烈地震灾害对基础设施的抗震性能构成了严峻挑战，特别是近断层脉冲型地震动对桥梁等重要结构的影响尤为显著。本文重点研究了高速铁路桥梁在近断层脉冲型地震动作用下的力学响应特性及行车安全问题，结合随机建模和动力分析方法，探讨了近断层脉冲地震动的生成机制、桥梁构件的震害机制及列车运行性能的评估。主要研究内容如下：本文发展了一种改进的高低频全时域叠加模型。高频分量通过广义演变谱与随机参数建模相结合进行优化，低频分量采用修正后的Gabor小波函数模拟脉冲特性，同时引入遗传算法进行参数优化，并结合似然估计方法得到脉冲参数的随机分布。基于OpenSees平台，本文建立了高速铁路桥梁-轨道耦合系统的精细化动力学模型，并通过Matlab二次开发修改OpenSees中桥梁文件，进行了高速铁路桥梁的不确定性建模。为进一步分析高速铁路桥梁震后行车安全性，基于现有研究，确定了不同变形下的行车性能指标，并采用最大熵似然法进行桥梁行车可靠度的计算。研究结果表明，随着震级的增加，桥梁构件的响应逐渐增大，且桥梁的横向响应明显大于纵向响应。当震级超过6.5级时，应重点关注桥梁构件的损伤。不同震级下，行车安全性和舒适性的可靠概率与失效概率存在显著差异。在行车舒适性分析中，震级小于6.5时为主要观察重点，而在行车安全性分析中，震级大于7.0时需要特别关注。
 

近断层脉冲地震动；高低频全时域叠加模型；桥梁非线性动力响应；行车安全性分析