基于移动荷载谱的高速铁路简支梁桥基频限值分析

来源：振动与冲击杂志2024年第21期北京时间：

作者：李锦华，郭继栅

单位：华东交通大学土木建筑学院，南昌330013

摘要：控制桥梁振动响应是保证高速列车安全稳定运行的关键，遵循梁体不发生共振或较大位移响应的原则，提出了简支梁桥基频限值频域分析法。首先基于移动荷载列模型，通过傅里叶变换得到了桥梁振动响应谱和移动荷载谱，并从时域角度验证了谱的正确性；然后通过引入间跨比γ 和无量纲速度κ，探究了在不同移动荷载列作用下桥梁自由振动发生最大位移响应时，无量纲速度κ和间跨比γ之间的关系；其次根据γ−κ关系曲线分析了24m、32m、40m简支梁桥最大位移响应下的无量纲速度κ；最后为了避免列车激励下桥梁发生共振或较大位移响应，参考国际铁路联盟基频限值规范，基于移动荷载谱给出了移动荷载列在不同设计时速下24m、32m、40m简支梁桥基频限值建议值。研究表明：(1)移动荷载幅值谱与时域计算的桥梁自由振动位移幅值响应规律一致；(2)单节车长25m左右的移动荷载列以共振速度激励桥梁时， 24m、32m简支梁桥自由振动都能达到最大位移响应，而40m简支梁桥仅产生较大位移响应，且在列车运营速度范围内达不到产生最大位移的条件；(3)桥梁基频限值随着列车时速的增加而增大，当最大设计时速400km/h时24m、32m、40m简支梁桥基频建议下限值分别为6.00Hz、4.94Hz、5.66Hz。<br>

关键词：移动荷载谱；高速铁路；简支梁桥；基频限值；共振