地震作用下高墩大跨矮塔斜拉桥动力特性分析

通过建立主跨220 m连续刚构桥与矮塔斜拉桥地震动力分析模型,一方面探讨了在同等跨径组合下,下部构造相同的连续刚构桥与矮塔斜拉桥动力分析结果;另一方面又分析研究了索塔及斜拉索对矮塔斜拉桥在地震荷载作用下的影响。通过分析比较地震荷载作用下的自振周期及对桥墩底部的内力,结果表明:同等跨径组合下,连续刚构桥的地震影响大于矮塔斜拉桥;索塔及斜拉索对矮塔斜拉桥动力分析影响很小。     

ANSYS在斜拉桥地震响应有限元分析中的运用

以ANSYS通用有限元程序为计算工具,通过APDL建立复杂的三维斜拉桥有限元模型,对斜拉桥在地震作用下的动力特性进行分析,分析结果用于校验结构的安全性,对桥梁的抗震设计具有一定参考价值。     

大距度斜拉桥几何非线性地震反应

基于有限位移理论，考虑所有的几何非线性因素，通过产例探讨了几何非线性因素对大跨度钢筋混凝土斜拉桥的自振特性及地震的反应的影响，结果表明：采用三维计算模型考虑几何非线性的影响，在大跨度斜拉桥的地震反应分析中十分必要。     

支承体系对多塔矮塔斜拉桥横向地震响应的影响

国内外对纵向地震输入下，矮塔斜拉桥的支承体系进行过许多研究，结果表明，不同支承体系对矮塔斜拉桥的纵向地震响应有较大的影响。但在支承体系对多塔矮塔斜拉桥横向地震响应影响方面的研究很少。文章以一座典型多塔矮塔斜拉桥为背景，针对多塔矮塔斜拉桥结构特点，分别比较了塔梁固接、塔墩分离；塔墩固接、塔梁分离；塔、墩、梁固接三种不同支承体系横桥向地震反应特点，并研究了采用摩擦摆支座减小多塔矮塔斜拉桥横向地震反应的效果。     

塔梁间纵向弹性约束对斜拉桥抗震性能的影响

目前漂浮、半漂浮体系斜拉桥是广泛采用的的斜拉桥体系。在地震荷载作用下这两种体系的内力反应比较小,而位移反应比较大,常常不能满足要求。对塔梁间纵向弹性约束对斜拉桥抗震性能的影响进行了理论分析和实例计算。计算结果表明它能显著的减小漂浮、半漂浮体系斜拉桥在地震作用下的位移反应,又能使内力反应满足抗震要求,因此它不失为一种有效的改善漂浮、半漂浮体系斜拉桥抗震性能的手段。     

弹塑性H形桥塔上横梁横向减震研究

通过文献查阅, 确定采用截面曲率作为主要评价斜拉桥混凝土桥塔的地震损伤状态和损伤指标。 选择某斜拉桥为研究背景, 建立三维空间动力计算精细化有限元模型, 桥塔关键构件采用纤维截面单元, 考虑构件进入塑性的力学特性。 针对传统斜拉桥混凝土桥塔上横梁的设计方案, 考虑允许上横梁进入有限屈服, 同时提出采用钢箱上横梁替换传统混凝土上横梁, 利用钢材稳定的力学性能、 良好的屈服耗能能力的优点, 优化钢箱截面的屈服强度设计, 在相同强度地震波作用下对比分析桥塔地震内力及位移需求。     

不同主梁纵向约束方式对大跨度斜拉桥地震行为的影响

以武汉白沙洲长江大桥这座主跨６１８ｍ斜拉桥为例,研究了大跨度斜拉桥这种长大柔性结构物在地震作用下的动力行为,侧重于讨论不同主梁纵向约束方式对斜拉桥地震响应的影响,得出了一些有益的结论。     

地震地层运动空间变化对大跨度斜拉桥的影响

采用Ａ．Ｄｅｒ Ｋｉｕｒｅｇｈｉａｎ等提出的考虑地震运动空间变化特性的多支承运动反应谱方法（ＭＳＲＳ法）的理论模型,研究了地震动空间变化特性对大跨度斜拉桥动力响应的影响。以某一实际所大跨度斜拉桥为例,计算了其在空间变化地震动作用下的动力响应,分析并讨论了计算结果。     

不同主梁纵向约束方式对大跨度斜拉桥地震行为的影响

以武汉白沙洲长江大桥这座主跨６１８ｍ斜拉桥为例,研究了大跨度斜拉桥这种长大柔性结构物在地震作用下的动力行为,侧重于讨论不同主梁纵向约束方式对斜拉桥地震响应的影响,得出了一些有益的结论．     

荷麻溪大桥动力特性与地震反应谱分析

为检验双塔单索部分斜拉桥的抗震性能,建立荷麻溪大桥的动力特性分析力学模型,运用有限元方法进行动力特性与地震反应谱分析.采用标准反应谱作为输入的谱曲线,分别考虑纵向、横向和竖向输入下该桥的地震响应,研究地震作用下结构的内力和变形,分析该桥的抗震性能.结构动力特性分析表明:荷麻溪大桥的1阶主振型为对称竖弯,因此大桥受竖向地震响应很大;大桥的2阶振型为纵移,在纵向地震作用下,桥墩和主梁连接处将产生较大的弯矩和剪力.     

大跨度斜拉桥多维多点随机地震激励响应分析

为研究大跨度斜拉桥地震激励下的平稳随机响应规律,以某大跨度斜拉桥为例,用ANSYS软件建立了三维有限元分析模型.考虑地震动的多维性、行波效应、部分相干效应及局部场地效应对主梁及主塔位移和内力随机响应的影响,用该模型分析了大跨度斜拉桥在多维多点地震激励下的响应.研究结果表明:相对于一致激励,大跨度斜拉桥在多维多点激励下的结构响应显著增大,主梁的纵向位移增大了约2.3倍,①号塔顶的纵向位移和塔底横向弯矩分别增大了约2.2和2.3倍;仅考虑一致地震激励不能保证大跨度斜拉桥的结构安全;考虑行波效应时斜拉桥的地震响应减小,相干效应较小可忽略,软场地条件下结构的地震响应更大.      

鱼嘴长江大桥设计方案抗震性能研究

针对重庆鱼嘴长江大桥提出了斜拉桥和悬索桥两种不同设计方案,建立了空间杆系有限元模型,进行了结构动力特性分析和抗震性能验算,结果表明,在给定的地震动作用下,虽然该桥两种方案的地震反应均较小,不控制设计,但悬索桥方案在抗震性能方面优于斜拉桥。     

基于拉索等效弹模修正的大跨度斜拉桥动力特性及参数分析

研究斜拉桥动力特性是桥梁结构动力分析的前提和基础,以大跨度斜拉桥为研究对象,首先运用大型有限元通用软件ANSYS建立斜拉桥空间有限元模型,并用Ernst公式对其拉索等效弹性模量进行修正,其次分析了大跨度斜拉桥的动力特性以及结构参数对动力特性的影响,其研究结论可为该桥梁结构体系下的车振、风振、地震等设计提供依据和参考。     

布索形式对斜拉桥抗震性能的影响

从斜拉桥抗震概念设计的角度出发,对竖琴形、扇形和辐射形三种不同索面布置形式的斜拉桥进行了建模,并对此三种不同模型的动力特性、顺桥向时程响应进行了对比分析.研究结果表明：纵飘振型对斜拉桥的地震响应尤其是塔顶、跨中的位移响应有显著的影响;而斜拉索的顺桥向布置形式对斜拉桥的纵飘周期影响显著,随着主梁与斜拉索平均倾角的减小,纵向刚度逐渐增大,从而纵飘频率增大;索型不同,地震作用下最危险拉索的位置不同.     

独塔斜拉桥拱形主塔动力特性分析

斜拉桥的主塔动力分析是斜拉桥设计的行为基础,结合海城市同泽大桥主桥对拱形主塔结构采用多振型反应谱法在E2地震力作用下的动力特性进行了分析,结果显示横桥向的地震力响应对结构影响较大;采用有限元法对拉索顶、塔梁固结顶、塔根部三个截面进行分析和抗震验算,桥梁满足设计规范要求。     

塔梁固结斜拉桥抗震性能研究

大跨度塔梁固结斜拉桥的抗震性能通常弱于漂浮体系斜拉桥，由此造成的地震作用下结构受力状态较差，因此为确保塔梁固结斜拉桥在地震响应下的抗震性能，以主跨为150 m的塔梁固结斜拉桥为工程背景，利用midas Civil 2021有限元软件建立塔梁固结斜拉桥全桥的空间动力分析模型，基于控制变量法进行塔梁固结斜拉桥抗震性能分析，分别研究支座屈服刚度、支座底部滑动摩擦系数以及结构阻尼比对斜拉桥固定墩墩底弯矩、桩基础弯矩以及支座最大滑动位移量的影响规律。结果表明，随着支座屈服刚度和支座底部滑动摩擦的增大能够减小支座滑动位移，但是增大了桥墩底部和桩基础的弯矩，而结构阻尼比的增大能提高塔梁固结斜拉桥抗震性能，因此根据分析抗震设计参数组合取屈服刚度15 000 kN/m、摩擦系数0.03以及结构阻尼比0.05,能够提高塔梁固结斜拉桥抗震性能，也为类似工程抗震设计提供借鉴参考。     

四方台斜拉桥在组合地震作用下的反应谱响应分析

结合某斜拉桥的工程实例,采用大型有限元分析程序ANSYS,选取空间BEAM4、LINK8单元建立了斜拉桥三维动力计算模型,进行了模态分析;并在此基础上,采取欧洲规范,进行了该斜拉桥在纵、横和竖向三向组合地震作用下的反应谱分析,并给出了主梁和塔的内力、位移地震响应.     

大跨度斜拉桥地震易损性及可恢复性分析

为了研究地震作用下斜拉桥主塔的抗震能力，评估其抗震可恢复性，以一座独柱式大跨径混凝土斜拉桥为例，采用SAP2000有限元分析程序建立结构动力计算模型，通过增量动力分析法（IDA）分析结构的横向地震响应；选用X-TRACT软件对主塔划分的各关键截面进行了弯矩-曲率分析和损伤标定，对IDA分析的数据进行处理，拟合得到了主塔各关键截面的地震易损性曲线，确定主塔容易损伤部位及演变规律；基于可恢复性的理念开展结构的抗震可恢复性分析. 研究结果表明:在横向地震作用下，主塔底部截面是所选截面中最容易损坏的部位；在地震动强度0.150g和0.271g作用后，自身的抗震能力由80.6%降到46.7%，随着地震动强度的增大，抗震储备能力不断降低.      

拉萨柳梧大桥抗震性能研究

复式钢箱提篮拱是一种新型的桥梁结构形式，以拉萨柳梧大桥为例主要介绍了该桥型的受力特点、动力特性及其在地震作用下的反应特性。复式钢箱提篮拱桥面系在横桥向地震作用下横向位移量较大，不同方向地震作用下，主副拱内力响应不同，主桥拱肋有较好的整体性及抗震性能。     

多跨矮塔斜拉桥超高墩合理形式比选

为研究多跨矮塔斜拉桥超高墩合理形式,以多跨矮塔斜拉桥超高墩为对象,综合对比分析超高墩结构布置形式和受力特点,按截面特性相似的原则提出双薄壁墩、单薄壁墩、组合式墩、叠合式墩四种适用于依托工程的超高墩形式。采用全桥有限元和理论方法,分析不同工况下主梁和桥墩关键截面的内力和墩顶位移、施工和成桥运营阶段的稳定性、E1地震作用下的动力及抗震性能。结果表明：四种方案均满足施工阶段和成桥运营阶段下的稳定性要求,双薄壁墩前三阶均为纵向失稳且稳定安全系数变化较小;在E1地震荷载作用下,双薄壁墩内力响应最小,但位移响应较大,单薄壁墩和叠合式墩与之相反,组合式墩则较均衡。考虑结构整体受力性能,建议多跨矮塔斜拉桥超高墩桥梁选用双薄壁墩或组合式墩。