碰撞对山区高墩桥弹塑性动力响应的影响

为了研究碰撞对山区高墩桥动力响应的影响,以某一大跨度高墩桥体系为原型,充分考虑了碰撞过程中的刚度变化、能量耗散以及桥墩的非线性行为,基于OpenSess平台建立了两种典型桥跨结构的弹塑性动力分析模型.在此基础上,利用所选的天然地震波和人工地震波对比分析了碰撞效应对山区高墩桥弹塑性动力响应的影响.研究结果表明:碰撞会对高墩桥结构的动力响应产生较为明显的影响,特别是场地条件较差时,其最大改变率为15.86%,桥墩与主梁的连接方式会进一步改变碰撞对桥墩变形的影响程度;相邻结构动力特性差异越大,高墩桥体系发生碰撞的概率就越大,但碰撞次数的增加可能会对桥墩变形起到限制作用,降低桥墩的响应,在确定山区高墩桥体系相邻结构周期比时,既要考虑相邻结构动力特性差异对碰撞概率的影响,还应考虑其对碰撞效应的影响;高墩桥的梁-桥台碰撞主要受地震动作用大小的影响,地震动的强度和相邻结构动力特性的差异均会对梁-梁碰撞产生影响,在对高墩桥进行减撞防撞设计时,应针对不同的碰撞位置采取不同的措施.      

碰撞对山区高墩桥弹塑性动力响应的影响

为了研究碰撞对山区高墩桥动力响应的影响,以某一大跨度高墩桥体系为原型,充分考虑了碰撞过程中的刚度变化、能量耗散以及桥墩的非线性行为,基于OpenSess平台建立了两种典型桥跨结构的弹塑性动力分析模型.在此基础上,利用所选的天然地震波和人工地震波对比分析了碰撞效应对山区高墩桥弹塑性动力响应的影响.研究结果表明：碰撞会对高墩桥结构的动力响应产生较为明显的影响,特别是场地条件较差时,其最大改变率为15.86%,桥墩与主梁的连接方式会进一步改变碰撞对桥墩变形的影响程度;相邻结构动力特性差异越大,高墩桥体系发生碰撞的概率就越大,但碰撞次数的增加可能会对桥墩变形起到限制作用,降低桥墩的响应,在确定山区高墩桥体系相邻结构周期比时,既要考虑相邻结构动力特性差异对碰撞概率的影响,还应考虑其对碰撞效应的影响;高墩桥的梁-桥台碰撞主要受地震动作用大小的影响,地震动的强度和相邻结构动力特性的差异均会对梁-梁碰撞产生影响,在对高墩桥进行减撞防撞设计时,应针对不同的碰撞位置采取不同的措施.     

碰撞对山区高墩桥弹塑性动力响应的影响

为了研究碰撞对山区高墩桥动力响应的影响，以某一大跨度高墩桥体系为原型，充分考虑了碰撞过程中的刚度变化、能量耗散以及桥墩的非线性行为，基于OpenSess平台建立了两种典型桥跨结构的弹塑性动力分析模型.在此基础上，利用所选的天然地震波和人工地震波对比分析了碰撞效应对山区高墩桥弹塑性动力响应的影响.研究结果表明：碰撞会对高墩桥结构的动力响应产生较为明显的影响，特别是场地条件较差时，其最大改变率为15.86%，桥墩与主梁的连接方式会进一步改变碰撞对桥墩变形的影响程度；相邻结构动力特性差异越大，高墩桥体系发生碰撞的概率就越大，但碰撞次数的增加可能会对桥墩变形起到限制作用，降低桥墩的响应，在确定山区高墩桥体系相邻结构周期比时，既要考虑相邻结构动力特性差异对碰撞概率的影响，还应考虑其对碰撞效应的影响；高墩桥的梁-桥台碰撞主要受地震动作用大小的影响，地震动的强度和相邻结构动力特性的差异均会对梁-梁碰撞产生影响，在对高墩桥进行减撞防撞设计时，应针对不同的碰撞位置采取不同的措施.     

单塔混合梁斜拉桥主梁钢混结合部合理位置研究

混合梁斜拉桥能够充分发挥钢和混凝土两种材料的优势,是跨越能力最大的一种斜拉桥桥型,并且有着良好的经济性,因此在现代交通建设中有着十分广阔的应用前景。主梁钢混结合部作为该桥型的重要组成部分,有着构造设计和受力分析复杂、缺少简易理论研究成果的特点。以主跨跨径130m的某单塔混合梁斜拉桥为背景,从合理成桥状态和运营状态两方面研究了主梁钢混结合部在不同位置时结构的受力性能,从而比选出该斜拉桥钢混结合部的合理位置。计算结果表明:主梁钢混结合部的不同位置对结构受力有着较大的影响,对于本文算例,最佳钢混结合部位置处于主跨Z1号索与Z2号索之间。     

设有限位墩的典型长联梁桥抗震性能分析

我国现存大量梁式桥,而梁桥在近几次大地震中均出落梁现象,对梁的有效控制是桥梁抗震的关键问题之一。从国内外震害来看,限位墩是解决梁桥落梁现象的有效手段。以设有限位墩的典型长梁为研究对象,运用有限元分析手段,通过分别考虑主梁碰撞、联数不同、联长不同等因素来分析桥梁的动力响应。结果表明:碰撞对桥梁结构的动力响应影响很大,设计如果不考虑碰撞作用,可能引起结构的不安全。联数和联长的增加也使最大墩梁相对位移有所增加,但当联数增加到6联以上时,最大相对位移基本不变,此时限位墩限制位移作用达到极限状态。     

考虑碰撞效应的钢筋混凝土桥梁地震响应分析

在强震作用下桥梁结构往往由于过大位移而在梁体之间以及梁体和桥台之间发生碰撞。同时,钢筋混凝土桥墩可能进入了塑性范围。以一座两联多跨钢筋混凝土连续梁为例,分别建立考虑碰撞和不考虑碰撞有限元模型,同时考虑墩柱的非线性效应,并输入常用地震波进行非线性时程分析。研究结果表明,考虑碰撞效应以后,两联的主梁之间会产生巨大的碰撞力,从而相邻联间的相对位移有所增加,然而,墩底的弯矩和剪力却变化不大;同时考虑了桥墩的非线性效应以后,上部结构主梁间的相对位移有进一步的增加,因此,建议在钢筋混凝土桥梁的抗震设计中有必要同时考虑主梁碰撞效应和墩柱非线性效应。     

四塔大跨混凝土斜拉桥横向约束体系比选研究

依托广东省清花高速公路北江特大桥项目,针对斜拉桥的横向约束体系开展研究,采用Midas 2020有限元程序,建立了北江特大桥的动力计算模型。主塔、主梁、桥墩、承台和桩基采用梁单元模拟,其中主梁通过主从约束同斜拉索形成“鱼骨梁”模型;斜拉索采用空间桁架单元,过渡墩和塔梁连接处设置横向约束支座,考虑土-结构相互作用和相邻联的相互影响,采用“m”法模拟桩基土弹簧。采用非线性时程分析方法,选用E2地震作用下地震加速度时程波进行分析。通过比选横向弹塑性约束体系、横向抗风支座约束体系、横向阻尼约束体系三种约束形式下的塔底弯矩、塔梁相对位移,确定横桥向采用抗风支座约束体系较为适宜。     

预应力混凝土连续梁桥顶推施工中落梁方案比选

以振东路三跨预应力混凝土连续箱梁桥为研究对象,通过在支承节点处施加竖向强迫位移的方式来模拟主梁的落梁,分析了单墩、双墩和三墩起顶时该桥的结构受力状态,计算了各起顶方案的千斤顶顶升力和主梁的应力。综合考虑施工条件,最终选择单墩起顶的落梁方案,同时将理论值与实测结果进行比较。结果表明:落梁过程中采用单墩、双墩和三墩起顶的落梁方案各墩的千斤顶顶升力相差不大、梁体应力满足要求。采用单墩起顶时箱梁顶、底板始终处于受压状态,顶升力和箱梁应力的有限元的计算结果与实测结果吻合较好。     

列车碰撞仿真中钩缓装置模拟方法

为了研究列车碰撞过程中的钩缓装置行为,提出了一种基于LS-DYNA离散梁单元模拟钩缓特性的仿真方法.以某6节编组的城市地铁列车36 km/h对撞工况为例,对钩缓装置的加载、卸载以及在极限载荷下的失效脱落等现象进行模拟,并计算钩缓装置对列车碰撞工况能量吸收的贡献程度.结果表明:该方法能够模拟碰撞时列车钩缓装置的力学特性以及车钩的失效和脱落现象,并且能得到连挂列车各位置钩缓装置的输出特性、能量吸收等指标;两列车对撞后,钩缓装置在碰撞过程中吸收能量占总能量的27%.      

连续梁桥纵桥向缆索限位装置参数分析

目前国内所采用的缆索限位装置一般是作为构造措施,没有经过计算和设计,在地震作用下限位装置很难起到真正的防落梁效果。通过非线性时程方法对缆索限位装置进行了参数研究分析了不同周期比、限位装置刚度与缆索的松弛量对两联连续梁桥响应的影响,结果表明,连续梁桥采用缆索限位装置模式能有效的减小连续梁与过渡墩的相对位移反应。     

限位墩墩顶伸缩缝间距对长联梁桥纵向抗震性能的影响

工程实践表明,限位墩可以大大降低长联梁桥落梁倒塌事故的发生,而限位墩墩顶伸缩缝尺寸对于长联梁桥纵向抗震性能具有较大的影响。为此,以有限元分析为手段,通过非线性分析方法研究伸缩缝间距对纵向地震作用下长联梁桥动力响应的影响。研究表明:随着间距的增加,主梁未出现碰撞或碰撞力呈现出下降的趋势,普通墩最大墩底弯矩没有呈现出特别明显的规律,而限位墩最大墩底弯矩主要受碰撞力的影响,其最大墩底弯矩的变化和墩顶最大碰撞力类似。普通墩墩梁的最大相对位移,最大碰撞力的大小以及最大墩底弯矩随伸缩缝间距的增大基本变化不大。     

自锚式悬索桥纵向地震响应控制分析

以某双塔自锚式悬索桥为例,通过在桥塔与主梁之间设置液体黏滞阻尼器,把地震作用下桥梁纵向的位移和内力控制在一个合理的范围内。通过改变阻尼参数C和α,对此桥纵向的地震位移和内力的变化情况进行了规律总结。比较发现,当阻尼系数C越大或阻尼指数α越小时,此桥纵向的地震位移和内力反应就越小。其中C取3500左右,α取0．3时,塔底地震弯矩降幅达40％左右,主梁地震位移降幅达50％左右。     

地震作用下两联连续梁桥纵向碰撞效应研究

以两联连续桥梁为研究对象,采用SAP2000 Nonlinear有限元程序,利用接触单元法建立桥跨结构空间计算模型,分析研究了碰撞间隙、碰撞刚度、墩高等因素对桥梁碰撞的影响。结果表明:碰撞过程是一个受各种因素综合影响的复杂过程,但是大多情况下,每种因素总存在一个合理的取值区间使得碰撞对桥跨结构的影响趋于最小。研究结果对于桥梁抗震设计以及防落梁措施的的研究具有借鉴意义。     

基于梁格法的装配式简支空心板梁桥计算分析

装配式空心板桥是一种常用的结构形式,其横向布置多片主梁,各片主梁之间浇筑混凝土形成铰缝,这种连接刚性比较弱,并且由于横向不施加预应力,所以弯矩沿横向不连续。因此,采用梁格法对其进行计算分析,能有效的将桥梁的横向分布趋于稳定,具有很好的实践指导作用和工程实用价值。     

某悬臂浇筑连续梁墩梁临时固结装置设计计算

预应力钢筋混凝土连续梁悬浇施工时,悬臂两侧存在混凝土恒载、施工荷载和风荷载等不平衡荷载,为保证施工阶段悬臂主梁的抗倾覆稳定,要在墩身和主梁0号块上设置墩梁临时固结装置。结合某工程实例,进行墩梁临时固结装置的设计和计算,为类似工程项目提供参考。     

地震作用下简支梁桥梁间碰撞的反应性能

现行《铁路桥涵技术规范》和《铁路工程抗震设计规范》均没有考虑地震作用下简支梁桥发生的碰撞问题，通过对一座两跨16m简支梁桥的分析可以知道，在简支梁桥一般所采用的梁间距下，有可能发生梁间的碰撞作用，碰撞作用会改变原有桥梁的受力形式，加大了其破坏程度．针对梁间距、地震波、地基土的变形等影响梁碰撞的不同因素做了分析讨论．结果表明梁间距较小时产生的碰撞响应也较小，足够大的梁间距使相邻梁不发生碰撞作用，输入不同地震波，考虑地基的转动变形都会对碰撞产生不同的影响．     

钢箱叠合梁支架法安装施工技术

在钢箱叠合梁斜拉桥梁中,钢箱梁的安装是施工中的关键部分。对钢箱叠合梁结构,主梁安装施工方法、顺序及工艺与结构的受力行为特征密切相关,如何使钢箱梁的内力符合实际要求,并满足桥梁的线形要求,是主梁安装施工必须认真对待的关键问题,由于本《钢箱叠合梁支架法安装施工技术》施工方案的特殊性,经施工单位提出设     

防爬吸能装置的碰撞动力学性能

为了研究列车碰撞时爬车失稳响应的影响因素,建立了一种考虑防爬装置间动态耦合关系的防爬吸能装置二维碰撞动力学模型,提出了一种针对防爬齿接触的几何搜索算法, 讨论了基于能量守恒定律的吸能装置纵向阻抗力的获取方法,导出了考虑塑性大变形和动态因素影响的防爬吸能装置阻抗力/力矩表达式.在此基础上,利用编制的计算程序对该装置的动力学性能进行了算例分析.分析结果表明:两防爬齿间的啮合程度与防爬齿本身绝对最大转动角度和防爬齿间的相对最大转动角度密切相关;减小吸能装置的纵向阻抗力和吸能长度,以及增加防爬装置的弯曲刚度均能减小防爬齿的绝对最大转动角度;防爬齿的相对最大转动角度随吸能长度的增加而增加,随防爬装置弯曲刚度的增加呈现先增加后减小的趋势,但与防爬吸能装置纵向阻抗力的变化关系不明显;该计算方法比传统有限元方法在计算时间方面缩短了10%.      

支座脱空对装配式箱梁桥受力性能的影响

采用梁格法建立5-20 m装配式箱梁桥有限元计算模型,分析了支座脱空对横向由多片箱梁组成的连续梁桥力学性能的影响,给出了考虑支座脱空后桥梁的支反力以及横梁和主梁的内力变化情况。计算结果表明:单支座脱空对相邻支座受力影响最大,对支座位置支点横梁内力影响显著,对主梁受力影响区域主要集中在脱空支座附近。     

高墩曲线桥梁地震碰撞响应分析

在强烈地震作用下,巨大的碰撞力能导致支座破坏甚至落梁,目前,对于桥梁伸缩缝碰撞研究较少,尤其对于高墩曲线梁桥,其碰撞方向不确定,碰撞行为更复杂。文中讨论高墩曲线桥两联问的碰撞分析动力模型的建立方法,采用时程分析法,针对墩高、曲率半径、伸缩缝间隙、临梁周期比等参数对碰撞响应的影响规律进行分析,讨论产生碰撞的最不利情况。