混凝土防护下空心高墩抗爆研究

从空心高墩的抗爆研究需求着手,以某铁路高桥桥墩为研究对象,运用数值仿真的方法,探究防护混凝土厚度和强度对高墩抗爆能力的影响。结果表明,增加混凝土防护厚度能有效降低空心高墩的毁伤,混凝土强度在C20~C40范围内,提高混凝土强度可显著降低高墩遭受的毁伤。该结果可为高墩抗爆设计及高墩建设贯彻国防要求提供借鉴。     

高速列车引起的深水桥墩流固耦合的振动分析

为研究水体对桥墩结构振动特性的影响,以ANSYS为计算平台,建立了桥墩-水流固耦合有限元模型,计算了不同几何尺寸和淹没比情况下桥墩的自振频率,分析了桥墩在高速列车作用下,不同水深对其振动特性的影响。分析后得出结论：当水体深度小于墩高50%时,桥墩的自振频率降低不明显;当水体高度大于墩高50%时,桥墩自振频率出现明显降低。高速列车作用下,桥墩墩顶纵向位移出现极值的时间,随淹没比的增加向后推迟;桥墩墩顶纵向加速度随淹没比的增加而增加。因此,高速列车作用下,水体对于涉水铁路桥梁桥墩的自振与动力振动特性有着明显的影响,且这种影响不可忽视。     

乌龙江大桥桥群水流和冲刷特性试验研究

随着我国经济的快速发展,跨江河桥梁日益增多,局部河段受地形限制,在较短河道内建设众多桥梁,形成桥群,使得桥墩周围水流结构发生显著变化,进而影响河床和桥墩的冲刷过程。本文以乌龙江大桥桥群布置为例,采用概化模型试验的方法,研究各桥建设对水流和冲刷特征的影响,研究结果表明:其它桥墩布置与乌龙江大桥(公路桥)桥墩成对口布置,降低了乌龙江大桥(公路桥)桥墩附近流速,减少了桥墩局部冲刷深度,但桥孔中间的流速则略有增大,冲刷深度有所增加。     

海堤开口中海床防护设计探讨

结合厦门集杏海堤开口改造工程,对海床及临近桥墩等建构筑物受到的冲刷进行研究,并提出工程防护措施。同时,对国内外不同的冲刷深度计算公式进行分析、对比,为类似桥墩冲刷、海床防护工程提供参考。     

乌龙江大桥桥墩冲刷防护措施试验研究

随着我国经济的快速发展,跨江河的桥梁越来越多,桥梁的兴建使桥墩周围的水流结构发生很大的变化,进而影响河床和桥墩的冲刷。文章以乌龙江大桥为例,采用概化模型试验的方法,研究不同的桥墩抗冲刷防护措施,研究结果表明:采用块石和扭王字块对乌龙江大桥桥墩进行防护,桥墩护墩范围内的河床没有被冲刷,防护效果明显。     

水下群桩局部冲刷坑特性试验研究

为了研究桥墩横向间距和水下群桩的布置形式对局部冲刷坑特性的影响,通过在水槽模型中进行冲刷试验,得到不同情况下桥墩局部冲刷坑特性变化情况。试验结果表明:距离很近的两个桥墩局部冲刷坑特性不同于单一桥墩的情形。为了避免因桥墩相互作用而导致局部冲刷深度的增加,两个桥墩横向间距Zc应大于8倍桥墩直径。且当群桩间距Zc取6倍桩径时,梅花形群桩的抗冲性能优于行列形。     

基于纤维模型的钢筋混凝土桥墩极限承载力及延性分析

为改善圆形截面RC桥墩的抗震、抗撞击设计,以工程中常用的圆柱式桥墩为例,考虑不同轴压比、配筋率和混凝土等级等因素的影响,采用纤维模型对桥墩极限承载力和延性变化规律进行研究。结果表明:轴压比、纵向配筋率、混凝土等级对结构极限承载力的影响单调递增,而当轴压比为0.6、横向配筋率为0.06%时截面延性最佳;截面延性随着混凝土强度增加而降低;纵筋配筋率恒定时,截面的极限弯矩和延性不受纵筋直径变化的影响。     

撞击荷载下耗能装置缓冲吸能特性研究

在桥墩表面设置耗能装置可提高城市立交桥桥墩和高架桥桥墩抵抗车辆撞击的能力。通过对配置耗能装置桥墩试件侧向撞击的试验研究,分析了耗能装置缓冲、吸能效果及其对桥墩动力响应的影响。研究表明,设置合理的耗能装置能够降低撞击力,达到良好的缓冲效果;同时能够吸收部分撞击能量降低桥墩的动力响应。撞击力可降低49%,跨中受拉钢筋峰值应变可降低63%,跨中位移峰值可降低75.6%。     

流固耦合作用对深水空心桥墩的自振特性影响研究

根据势流体理论的完全数值法,利用有限元软件ADINA创建了经典的深水圆形空心高墩—水流固耦合数值分析模型,分析考虑桥墩壁厚不同时,内域水、外域水及内外域均有水时不同水位下动水效应对桥墩自振频率的影响规律。研究结果表明:墩-水耦合效应使得桥墩的自振频率均减小,且墩内外域均有水时减小率最大;桥墩壁厚越薄动水效应对桥墩自振频率的影响越大;上部结构质量会减弱墩—水耦合作用对桥墩结构相应频率的影响;当桥墩的入水深度等于桥墩高度的1/2时,桥墩第一阶自振频率减小率很小,但其第三阶自振频率减小率较大。研究成果对于深水桥梁的抗震设计具有借鉴意义。     

异形桥墩冲刷试验研究

由异形桥墩引起的局部冲刷,因其成因较复杂,以前研究大都采用了半理论半经验的方法.笔者通过对异形桥墩的单墩及组合试验,对其冲刷形态和冲刷坑深度进行系列研究和比较.结果发现,桥墩冲刷形态与原墩相近,且当两墩距离较近时,上游桥墩对下游桥墩的冲刷有一定的保护作用.     

异形桥墩冲刷试验研究

由异形桥墩引起的局部冲刷,因其成因较复杂,以前研究大都采用了半理论半经验的方法.笔者通过对异形桥墩的单墩及组合试验,对其冲刷形态和冲刷坑深度进行系列研究和比较.结果发现,桥墩冲刷形态与原墩相近,且当两墩距离较近时,上游桥墩对下游桥墩的冲刷有一定的保护作用.     

跨江大桥桥墩冲刷原因及计算方法探讨

分析了墩前水表面涡流、墩前向下水流、马蹄形涡流和尾迹涡流等4种不同特征水流对桥墩的影响.从水流形态特征、水流含沙量、河道无序采砂等方面探讨了桥墩冲刷的原因,总结出影响冲刷深度的主要因素:水流特征、河床泥沙性质、桥墩墩形.在合理适用性方面对几种冲刷深度计算公式进行了比选.     

动水压力影响下考虑SSI效应的桥墩结构地震响应分析

基于Morison方程法,采用附加质量考虑动水压力的影响,利用ABAQUS软件计算平台建立了动水压力作用下刚性地基桥墩和考虑SSI效应的桥墩结构,对动水压力作用下考虑和不考虑SSI效应时桥墩的地震响应进行了比较,分析了考虑SSI效应的桥墩的地震响应随水深的变化规律。结果表明:动水压力作用会增大桥墩的地震响应,其受桥墩入水深度的影响;当考虑SSI效应后,动水压力作用对桥墩自振频率折减和地震响应增大作用有所降低,但仍不能忽视动水压力作用。     

钢筋混凝土空心桥墩应用及抗震性能研究综述

分析了中国6座大型铁路桥梁和26座大型公路桥梁中空心桥墩的设计情况,从墩高、壁厚比、薄壁宽厚比和剪跨比等方面对空心桥墩在中国的应用情况进行了评述.总结了新西兰、美国、欧洲、日本以及中国对空心桥墩抗震问题开展的试验研究和理论分析成果,指出了空心桥墩抗震研究存在的问题和进一步研究方向.分析结果表明:剪跨比大于10.0的高墩、壁厚比小于0.2或薄壁宽厚比大于10.0的薄壁墩在中国大型桥梁工程中获得了广泛应用;目前对空心桥墩抗震问题开展的研究集中于剪跨比在8.0以下的中低墩,对壁厚比小于0.2或薄壁宽厚比大于5.0的薄壁墩开展的研究非常少;合理的空心桥墩抗剪强度及抗震变形能力分析模型仍未建立;分析水下空心桥墩抗开裂措施,控制空心桥墩残余位移,采用新型结构和新材料提高空心桥墩抗震能力,应用现代试验技术研究空心桥墩抗震问题是未来重要的研究方向.     

顺桥向水平力冲刷作用下某大桥裸露桩柱的计算分析

文章选取某连续梁桥一联作为研究对象,计算其各墩墩顶承担的水平力;通过桥梁有限元软件对该桥10#桥墩进行建模分析,得出在墩顶顺桥向水平力的作用下冲刷裸露桩柱的应力分布规律和不同桩基冲刷深度下的墩底弯矩变化规律。建议对于受冲刷的桥墩采用加大截面法加固,对于冲刷达到一定深度的桥梁在墩底加设新桩基和承台结构。     

桥梁基坑开挖对邻近铁路路基的影响研究

在运营铁路影响范围内对新建桥墩基坑进行施工,基坑开挖会对铁路产生一定影响。为确保邻近铁路的安全,须对基坑的围护桩深度进行研究。 以济宁市海川路北延上跨新兖铁路的桥墩承台基坑工程为背景,调研相关土层的物理参数,运用有限元软件MIDAS GTS分析在不同的围护桩深度下,铁路路基土的沉降数值。通过对比现有规范,证明工程实施的可行性,可为类似邻近铁路路基的基坑开挖工程提供借鉴。     

水流攻击角影响群桩桥墩周围局部冲刷护圈防护效果研究

护圈防护是一种减速不冲防护技术,通过室内水槽试验对清水冲刷条件下水流攻击角对护圈防护效果的影响进行研究。研究结果表明,水流攻击角小于7.5°时,群桩桥墩周围最大冲刷深度削减率为100%,此后随着水流攻击角度的增加,群桩桥墩周围最大冲刷深度削减率减小,水流攻击角增大到15°时,冲刷深度削减率下降为79.3%。     

带钢管剪力键的装配式混凝土桥墩抗震性能

为研究不同连接方式装配式混凝土桥墩的抗震性能,进行了2根装配式混凝土桥墩（连接构造分别为钢管剪力键和灌浆套筒）和1根现浇整体式混凝土桥墩的拟静力试验,分析对比试件的滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化和耗能能力,采用ABAQUS通用程序建立有限元模型,并开展了有限元参数分析. 研究结果表明:3类桥墩试件水平荷载-位移滞回曲线较饱满,具有良好的抗震性能,均为整体压弯破坏,无明显的强度退化,累积耗能能力相近;在不同轴压比、长细比、混凝土强度和钢筋强度条件下,带钢管剪力键的装配式混凝土桥墩的水平峰值荷载和位移延性系数均优于传统灌浆套筒连接的装配式桥墩,提高幅值分别为4%～32%和8%～36%;轴压比、长细比、钢管剪力键嵌入深度和钢管直径是影响钢管剪力键连接的装配式混凝土桥墩抗震性能的重要参数.      

既有铁路桥梁防撞设计研究

由于航道改造升级和通航船舶吨位增加,既有线铁路桥梁配加防撞设施势在必行。以国内某座跨航道铁路桥梁为例,研究提出了一种三角钢管桩防撞设计方案,并对方案进行了相关计算和论证。结果表明:桥梁自身的抗撞能力已不满足限制性Ⅱ级航道通航船舶安全要求,需增加防撞设施;增设三角钢管桩后,船舶直接撞击桥墩的概率降低,并且船舶撞击三角桩后,钢管桩通过自身的变形能够降低直接传递至桥墩的能量,能够起到一定的防护作用。     

考虑流固耦合的深水桥梁地震响应分析

以深水桥梁为研究对象,采用Morison方程和辐射波浪理论考虑动水压力对深水桥墩进行地震响应分析,得出动水压力增大了桥墩结构的动力响应,并且采用辐射波浪理论计算的桥墩地震响应值大于采用Morison方程的计算结果。以空心桥墩为研究对象,采用FSI流固耦合对不同壁厚的空心桥墩进行地震响应分析,得出随着壁厚的增大,动水压力对桥墩地震响应的影响逐渐减小。