横向地震下简支/连续梁桥上纵连无砟轨道几何形状变化表征模型

doi:10.15951/j.tmgcxb.25050278

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摘要为明确横向地震下高速铁路纵连无砟轨道-桥梁系统关键构件损伤上传映射机制，定量化描述震致系统关键构件残余位移、刚度不均匀等对轨道几何形状变化的影响规律。文章建立纵连无砟轨道-简支梁/连续梁系统的精细化有限元模型，分析震致轨道-桥梁系统关键构件损伤特征和分布规律，揭示震致轨道-桥梁系统关键构件损伤状态变化特点和映射机制；基于Castigliano第二定理和叠加原理，构建横向地震下简支/连续梁桥上纵连无砟轨道几何形状变化表征模型；基于该表征模型映射出简支/连续梁桥上纵连无砟轨道几何形状变化状态，并与精细化有限元模型计算的轨道几何形状变化状态数据进行对比验证。结果表明：横向地震下连续梁桥-轨道系统层间损伤主要集中在滑动层上；而简支梁桥-轨道层间损伤则主要出现在砂浆层、滑动层及扣件上；在不同地震动及强度下，由表征模型与有限元模型求得的震致钢轨残余位移曲线吻合良好，最大误差不超过5%，验证了所建立表征模型求解震致钢轨残余位移的准确性；而由表征模型与有限元模型求得的震致钢轨峰值位移曲线虽在局部区域存在细微差异，但曲线整体吻合良好，说明所建立的表征模型可作为震后钢轨残余位移和震时钢轨峰值位移的快速评判方法。可定量化描述震致系统关键构件损伤对轨道几何形状变化状态的劣化程度，有望为地震发生后纵连无砟轨道-桥梁系统震后通行能力快速评判准则的制定提供理论依据。

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	冯玉林徐盛林蒋丽忠韩建平周旺保

关键词 ：横向地震, 轨道变形, 纵连无砟轨道, 高速铁路, 表征模型

Key words： transverse earthquakes track deformation longitudinally connected ballastless track high-speed railway characterization model

收稿日期: 2025-05-14

PACS:

U24

基金资助:国家自然科学基金（52478517，52268074）、江西省自然科学基金面上项目（20242BAB20231）、湖南省自然科学基金青年项目（2023JJ40724）和高速铁路建造技术国家工程研究中心开放基金（HSR202202）

通讯作者: 徐盛林（1999—　），男，博士研究生。主要从事高速铁路列车-轨道-桥梁损伤映射和地震下高速列车走行安全研究 E-mail：fengyulin@ecjtu.edu.cn E-mail: fengyulin@ecjtu.edu.cn

作者简介: 冯玉林（1990—　），男，博士，副教授。主要从事高速铁路列车-轨道-桥梁损伤映射和地震下高速列车走行安全研究；蒋丽忠（1971—　），男，博士，教授。主要从事钢-混凝土组合结构抗震性能及地震作用下车桥耦合动力作用研究；韩建平（1970—　），男，博士，教授。主要从事工程结构抗震与减震控制和结构动力检测与损伤识别研究；周旺保（1982—　），男，博士，教授。主要从事钢-混凝土组合结构抗震性能及地震作用下车桥耦合动力作用研究；

引用本文:

冯玉林徐盛林蒋丽忠韩建平周旺保. 横向地震下简支/连续梁桥上纵连无砟轨道几何形状变化表征模型[J]. 土木工程学报, 2026, 59(11): 98-111.
Feng Yulin Xu Shenglin Jiang Lizhong Han Jianping Zhou Wangbao. A characterization model of geometric shape change of longitudinally connected ballastless track on simply supported/continuous beam bridges under transverse earthquakes. 土木工程学报, 2026, 59(11): 98-111.

链接本文:

http://manu36.magtech.com.cn/Jwk_tmgcxb/CN/10.15951/j.tmgcxb.25050278 或 http://manu36.magtech.com.cn/Jwk_tmgcxb/CN/Y2026/V59/I11/98

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