铁路工程抗震设计规范竖向设计反应谱谱值研究

摘要

竖向地震动对高烈度区桥梁等结构存在严峻威胁，且与水平向地震动之间关系复杂。然而当前我国GB 50111—2006《铁路工程抗震设计规范》(2009年版)未对竖向设计反应谱做出专门规定；其他部分规范仅规定竖向反应谱取水平谱的某一固定比值，可能使对竖向地震动的估计不可靠。因此，在我国现行铁路工程抗震设计规范亟需修编的大背景下，选取了国内外的4 350条地震动记录，按场地类别和震级分类，进行竖向与水平向加速度谱比值的定量研究。结果表明，竖向与水平向反应谱比普遍超过GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》等现行规范给出的定值0.65,且受场地类别和地震烈度的影响显著。因此，建议引入竖向场地系数表征竖向地震动作用，通过试算并与JTG/T 2231-01—2020《公路桥梁抗震设计规范》相关规定对比，确定了适用于铁路工程抗震设计规范的竖向场地系数计算方法。计算不同场地类别和抗震设防烈度下的竖向与水平向加速度反应谱峰值比，给出了竖向场地系数的建议取值。研究成果可为铁路工程抗震设计规范中竖向加速度设计谱谱值的确定提供参考。

关键词

铁路桥梁抗震设计 / 竖向地震动 / 加速度反应谱 / 反应谱比 / 竖向场地系数 / 加速度峰值比