赛果高速高墩展线桥抗震性能分析

山坡展线桥因其高墩及各墩高差大对抗震不利,抗震概念设计应采取措施力求减小各墩的刚度差。以赛果高速高墩展线桥抗震概念设计及抗震性能分析为例,介绍了高墩展线桥抗震设计的基本过程,经采用变截面箱型墩和减隔震支座,使结构在偶遇地震作用下不出现破坏,在罕遇地震作用下结构经修复能继续使用,达到了抗震设计的目标。     

T型刚构桥桥墩型式选择

以拟建大跨高墩T型刚构桥为例,从高墩截面形式对上部结构影响,高墩抗扭刚度及施工阶段及成桥状态下全桥稳定性等方面对比了单薄壁墩和双薄壁墩的优劣,希望能对今后山区高墩桥梁设计提供一些借鉴。     

装配式梁桥双柱式圆形高墩计算长度系数参数分析

介绍了通过弹性稳定分析求得一阶临界失稳力,结合欧拉公式计算装配式梁桥高墩计算长度系数的方法;并根据此方法分析了高墩在施工阶段的计算长度系数;通过参数分析研究了双柱式高墩与墩身自重、非理想边界条件、墩高及墩径之间的关系。结果表明:墩身自重、非理想边界条件、墩高和墩径对高墩计算长度系数有较大影响。计算长度系数不能仅由固定值代表,而应该根据墩柱的具体情况,结合墩柱特定条件分析。     

对桥梁工程中高墩稳定性设计的研究

本文以桥梁工程中的大型连续钢构桥的高墩为例进行稳定性的设计研究,分析了当前国内高墩的发展状况,然后以碧云大桥为例用模型进行有限元设计分析,对比有限元分析结果和理论计算值发现,69m高墩的两个结果的误差仅有0.7%,而84m高墩两个结果的误差却达到2.15%,相差2倍多。由此可以看出,非线性随着高墩的高度对高度的稳定性的影响逐步加大。     

高墩大跨连续刚构桥地震响应分析

高墩桥梁与传统的中低墩桥梁在地震响应上具有较大的区别,我国现行的桥梁抗震规范对此没有明确的规定。为研究高墩桥梁的地震响应特点,以某高墩大跨连续刚构桥为研究对象,采用Midas/civil 2015建立有限元动力分析模型,进行非线性时程分析。结果表明,高墩桥梁的墩顶和墩底不仅会出现塑性铰,在墩身某处也会出现塑性铰;桥墩控制截面的变形和位移不再建立对应的关系。     

山区高墩长联大跨连续刚构桥设计

山区长联刚构桥常具有边主墩受力与高墩稳定性较难满足的特点。文中以一102m+4×190m+102m跨度、175m墩高刚构桥为例,通过对高墩2种结构对比设计及通过系梁设置、合龙顶推、改变合龙顺序等方法,使长联刚构桥边主墩受力与中高墩稳定性满足要求的同时降低了主墩混凝土用量。     

多点激励下高墩大跨刚构桥抗震性能研究

在简要介绍高墩大跨连续刚构桥结构特点的基础上,从地震动参数、大跨结构的跨度及跨数、高墩结构的墩高、相邻墩高差等方面对比分析了高墩大跨连续刚构桥在一致激励和多点激励作用下的地震反应,总结回顾了高墩大跨刚构桥抗震性能的研究进展,并对高墩大跨刚构桥抗震性能分析的有关问题提出了展望和建议。     

高墩偏压验算中的参数选取方法

在高墩大跨下部结构的设计中,以大跨连续刚构和高墩装配式梁桥为研究对象,分析下部变截面空心墩在不同边界条件下单墩稳定系数与计算长度的相关关系,对计算结果提炼出经验方法及计算公式,并根据误差回归分析来验证方法的可靠性。最后在此基础上总结出一套行之有效的改进高墩截面配筋的计算方法,并为后续设计取值参数提供借鉴和参考。     

设置TMD的高墩大跨铁路钢桁梁桥减震分析

为研究设置TMD对高墩大跨铁路钢桁梁桥的减震效果,以一座2×98m的高墩(墩高86~92m)大跨铁路钢桁梁桥为研究对象,采用有限元软件MIDAS建立全桥空间动力计算模型,对仅在墩顶设置TMD、在墩顶和桥墩中部同时设置TMD两种工况下结构的地震反应进行分析。结果表明:TMD可作为高墩桥梁减小地震反应的有效措施之一;对于高墩桥梁,在墩身内部设置TMD装置不能仅对其1阶振型设计TMD,应考虑第2阶或更高阶振型的动力贡献,才能获得最优的减震效果;TMD对高墩墩顶位移以及墩底弯矩减震效果较明显,但对墩底剪力减震效果相对较差。     

山区斜坡型桥梁墩梁固结研究

山区桥梁具有高墩小跨径的特点,为满足高墩的抗推要求,将高墩和主梁固结是有效的方法。文中以某在建的斜坡型桥梁为工程实例,考虑不同的桥墩形式和不同桥墩进行墩梁固结的情况,通过有限元软件midas对墩梁固结前后桥墩的受力状态进行分析,得到中小跨径斜坡型桥梁墩梁固结前后的受力特性变化规律。     

上王沟大桥抗震性能分析

按照《公路桥梁抗震设计细则》相关规定,对上王沟大桥高墩采用墩梁固结和板式橡胶支座的不同结构形式进行了两阶段抗震性能对比分析。分析结果表明,结构进入弹塑性后,高墩采用板式橡胶支座结构形式的抗震性能优于高墩采用墩梁固结结构形式。     

Analysis of Random Seismic Response of High-rise Pier Bridge in Mountain Area Based on Site Effect

为研究场地效应对高墩桥梁随机地震响应的影响规律,基于随机振动理论,研究了不同墩高和墩高差时场地效应对山区高墩桥梁在强地震作用下多点激励随机响应规律.对基于ANSYS的随机振动计算理论进行推导并建立三维数值有限元模型,对不同墩高和墩高差的山区高墩桥梁进行不同场地条件下的多点激励随机地震分析.研究表明:场地效应对高墩桥梁地震响应影响显著.软场地条件下,桥墩位移和主梁轴力均较硬、中场地时大;随着墩高的增加,硬、中、软场地效应对主梁轴力影响先增大后减小;随着墩高差的增加,主梁轴力变化规律性不强,成波动性变化;主梁横桥向弯矩对场地效应敏感,软场地时响应是硬、中场地时的5～12倍,靠近高墩处的边跨反应比矮墩处边跨明显;随着墩高差的增加,软场地对主梁弯矩响应放大作用也随之增加.     

空间变化场地对超高墩铁路桥梁地震响应的影响

为了研究空间变化场地对山区超高墩铁路桥梁抗震性能的影响,以贵州省境内一座超高墩铁路桥梁为工程背景,采用虚拟激励法对此超高墩铁路桥梁在空间变化场地条件下进行了抗震性能理论分析和数值模拟.考虑了多维地震动作用下,硬场地、中场地和软场地三种不同场地空间变化分布组合对此类桥梁随机地震响应的影响.研究结果表明:不同的场地分布组合对超高墩铁路桥梁地震响应影响不同,最高墩处的场地条件对结构响应的影响尤为明显;最高墩处为软场地,其他墩为硬场地时结构响应最大,为最不利工况,应予避免;对于超高墩铁路桥梁地震响应分析应充分考虑空间变化场地条件的影响因素,否则会低估地震作用下结构的响应.     

大跨高墩刚构与低墩连续组合桥梁纵向抗震结构体系分析

为研究横跨U形深峡谷地带桥梁纵向抗震结构体系,以高烈度区的某150m高墩连续梁桥结构体系为背景,建立了三维空间有限元模型,研究了不同类型墩梁约束结构体系的抗震性能,确定了高墩刚构+低墩连续组合桥梁结构。以桥梁关键截面内力响应和梁端位移为比选阻尼器参数评价指标,确定了梁端黏滞阻尼器参数,研究了高墩大跨度连续刚构桥梁端设置纵向阻尼器的减震效果。研究结果表明,在横U形深峡谷地带修建连续梁桥,适宜选用高墩刚构与低墩连续组合桥结构体系,且在桥梁端设置黏滞阻尼器,墩底纵向弯矩、梁端位移、墩梁相对位移等得到了有效地控制,确保了高烈度区高墩大跨度连续梁桥的抗震安全性。     

地震作用下高墩桥梁横向碰撞效应研究

为提升高墩大跨连续刚构桥的防震减灾能力,对其合理的减震措施进行研究。以我国西部山区强地震带一座高墩大跨桥梁为例,利用SAP2000Nonlinear有限元程序建立桥梁结构空间非线性计算模型,分析其横向地震响应规律及其碰撞效应。分析结果表明:对于高墩大跨连续刚构桥,在过渡墩墩顶设置弹性挡块时,很难实现对过渡墩与刚构墩地震响应的有效控制,且碰撞产生的撞击力极易使弹性挡块破坏,从而失去限位功能;在过渡墩墩顶设置弹塑性挡块,并选取适当的挡块屈服强度,可有效地控制过渡墩、刚构墩地震响应以及上部结构位移。     

不同加载模式的高墩拟静力试验研究(I):试验设计及初步结果

通过不同加载模式的拟静力试验对高墩的抗震性能展开研究,设计了3个完全相同的钢筋混凝土矩形空心墩试件。将两个作动器分别安装在墩身一定高度位置以及墩顶,采用3种不同的加载模式进行拟静力试验,其中两种加载模式考虑了高阶模态的参与,用以验证高阶模态参与下高墩的抗震性能。试验中以加载力-位移滞回曲线、墩底截面平均曲率、墩顶位移为主要测试对象,对不同加载模式下的高墩试件损伤过程、破坏机理、塑性区域的变形及极限状态进行了分析研究,结果表明高阶模态的参与程度对高墩抗震性能产生了影响。     

基于实测日照温差的空心薄壁高墩线形控制方法研究

空心薄壁高墩为柔性墩,日照温差效应对其线形影响较大,故采用解析方法对日照温差效应对空心薄壁高墩墩身线形的影响进行理论分析。同时,以某高速公路中的一座高墩桥梁的主墩为例,通过将解析计算值与有限元方法计算值及现场实测值进行比较,验证了该解析计算公式的正确性,结果表明该解析计算公式具有相当高的精度。采用该解析计算公式,并结合现场实测墩身温度数据,对依托工程的主墩线形进行了控制,取得了良好的效果,为空心薄壁高墩墩身线形控制提供了一种新的解析计算方法。     

高墩大跨连续刚构桥抗震设计参数优化

对影响高墩大跨连续刚构桥抗震能力的设计参数进行了分析,对白沙河特大桥不同墩厚模型进行了设计地震下的反应谱分析和时程分析,根据不同墩厚情况下的墩底应力变化趋势图得出了该桥的合理墩身厚度。对采用此优化厚度的结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程反应分析,结果表明:该桥具有良好的抗震性能。建议在设计高墩大跨连续刚构桥时对墩厚进行优化。     

薄壁空心高墩的设计与分析

薄壁空心高墩适用于多种复杂地势,且具有相当的柔性,可较好应对上部结构变形。与此同时,其空心结构可极大减少工程用料和自身重量,在高墩桥梁中应用广泛。本文运用ANSYS软件建立了墩身空间梁单元模型,同时考虑温度效应影响,分析薄壁空心高墩几何非线性特性的考虑与否所导致墩顶位移及墩底弯矩变化情况。本文为薄壁空心高墩在设计过程中的结构安全控制奠定了一定的基础,可供同型桥梁参考借鉴。     

考虑P-Δ效应的高墩施工计算分析

赛果高速公路第4合同段为越岭段山坡展线桥,桥梁共计6个高墩,且位于270m小半径曲线上,矢高为0.707。这6个高墩采用薄壁矩形空心桥墩,墩高均在80m以上。其中Y40为全桥最高墩,设计高度为118.800m(不包括盖梁高度2.4m)。为确保施工过程安全、合理,采用空间有限元法模拟高墩施工阶段,对高墩的P-△效应、高墩稳定性及温度效应进行计算。结果表明,主墩施工过程中主体结构是安全的;考虑P-△效应后墩底内力和墩顶位移都稍有增大,建议考虑P-△效应。