高速列车通过时钢-混凝土组合梁桥的结构动力特性

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发布时间：2021-09-15

资料介绍

高速列车通过时钢一混凝土组合梁桥的结构动力特性
编译尹双庆
(中铁大桥局集团桥科院有限公司，湖北武汉430034)
摘要：塞西亚桥位于意大利新建都灵一米兰高速铁路线上，为7跨简支钢一混凝土组合梁铁路桥，总长322
m。介绍高速列车通过时该桥的现场动力测试及动力响应预测计算模型的试验验证。对高速列车(行车速度288
km／h)通过时的该桥动力响应进行预测，并将预测结果与试验数据进行比较研究，给出高速列车激励作用下钢～混
凝土组合梁铁路桥的结构特性。
关键词：高速铁路桥；组合梁；简支梁；桥梁试验；动力特性；数值模拟；结构分析
中图分类号：U448．13；U448．216 文献标志码：A 文章编号：1671—7767(2010)01—0028—04
1 引言
钢一混凝土组合梁桥由于在设计、工期及造价
方面具有优势，广泛应用于高速铁路线上。欧盟委
员会DETAILS研究项目的目的是改进钢一混凝土
组合梁桥的设计、安全性及耐久性。为达到这一目
的，进行了这类桥梁的结构分析及试验，以得到桥梁
实际承载力、结构模态及抗疲劳性方面更多准确的
信息。作为该研究项目试验的一部分，对意大利的
1座7跨钢一混凝土组合梁铁路桥—— 塞西亚(Se—
sia)桥，进行了环境激励及意大利ETR500Y型高速
列车通过条件下的试验。
本文介绍高速列车通过时塞西亚桥的现场动力
测试及对该桥动力响应预测计算模型的试验验证。
从环境振动数据的模态分析中，提取桥梁振型，对高
速列车通过时桥梁的动力响应进行预测，并将预测
结果与试验数据进行比较研究，给出高速列车激励
作用下钢一混凝土组合梁铁路桥的结构特性。
2 塞西亚桥试验
2．1 桥梁简介
塞西亚桥位于意大利新建都灵一米兰高速铁路
线上，是1座跨度为46 m 的7跨简支钢一混凝土组
合梁铁路桥，全桥总长322 m，见图1。组合梁中的钢
箱粱为双箱截面，箱梁下部分由底板及3块腹板组
成，箱梁上混凝土板宽13．6 m，厚0．4 m，采用剪力
钉与箱梁连接，见图2。每跨梁的总重约为1 380 t。
2．2 测点布置
传感器布置的选定是为了能分析竖向及水平向
的整体及局部结构动力特性。由于桥梁尺寸较大，
图1 高速列车通过时的塞西亚桥
Q
l 800 ． 2 500 ． 2 500 ． 2 500 ． 2 500 ．1 800
6 950 ．． 2 300
UZ3 j UZa
单位}m
图2 塞西亚桥组合梁截面
仅对都灵至米兰方向的第2跨梁进行了试验，试验
均在环境激励及ETR500Y型高速列车通过桥梁的
条件下进行，测试了桥梁上不同点位处的加速度及
动应变，并在桥梁的第1跨及第3跨布置了少量的
传感器，以评定两相邻跨间的动力耦合作用。桥梁
上加速度传感器的布置见图3。所有的测试通道均
以xYzzF表示，其中X表示桥梁跨度的编号(第1、
2、3跨)；Y表示主梁(A、B、C)或加劲肋(D、E)；zz
表示截面编号(第1～15号)；F表示方向(X、Y、Z)。
纵向应变采用光纤传感器测试，传感器用于测
试间距为1 m或1．2 m 的两点的相对位移。测试
在以下2个截面上进行：一个是紧邻桥墩的截面，另
一个是桥跨1／4点位处的截面，见图4。在同一断