横向随机地震下震致轨道几何不平顺的功率谱密度曲线研究

作     者：余建 蒋丽忠 周旺保 冯玉林 刘祥 Yu Jian;Jiang Lizhong;Zhou Wangbao;Feng Yulin;Liu Xiang

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075 华东交通大学江西南昌330013 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2022年第55卷第2期

页      面：61-72页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51408449,51778630,52078487) 湖南省创新型建设项目(2019RS3009)。 

主　　题：高速铁路桥梁 CRTSⅡ型轨道系统 随机地震 轨道不平顺 轨道谱 

摘      要：为了保证高速铁路系统在抗震救灾期间能够继续运营以实现运送救援物资、医疗力量,有必要对震致轨道几何不平顺进行合理的预测。该文以高速铁路CRTSⅡ型轨道-桥梁系统为对象建立了有限元模型,从PEER强震数据库中筛选出60条具有随机特征的地震波并对有限元模型开展了非线性时程分析,研究了地震轨道残余不平顺的分布规律,提出了一种构造震致轨道几何不平顺功率谱密度曲线的方法,生成了震致轨道几何不平顺样本,探讨了震后轨道不平顺的模拟方法。研究结果表明:在横向地震后轨道发生了明显的轨向、高低、水平不平顺,轨距不平顺的幅值较小;轨道的地震随机残余不平顺在各个频率的功率谱密度服从对数正态分布;震致轨道几何不平顺谱可通过地震轨道残余不平顺谱集的均值和方差简单表示;初始不平顺对震致不平顺的影响作用可以忽略不计,震后轨道几何不平顺可以近似视为初始不平顺和震致不平顺之和。