柔性横系梁钢管混凝土双柱墩抗震性能分析

基于Pushover分析方法与滞回分析,探索柔性横系梁对钢管混凝土双柱式桥墩抗震性能的影响,采用非线性纤维梁柱单元,建立单柱墩、柔性横系梁双柱墩和刚性横系梁双柱墩模型,并进行计算对比分析,研究横系梁刚度的变化对墩顶位移能力、位移延性系数及滞回性能的影响。结果显示,随横系梁刚度增大,墩顶的位移延性能力减小,位移延性系数增大,桥墩水平承载能力提高,同时滞回耗能性能提高。     

横系梁对双柱式高墩桥梁抗震性能的影响

采用ETABS建立有限元模型,对铜鼓高速上的石坪高架二桥进行抗震设计,石坪高架二桥是一座跨径为40 m双柱式高墩连续梁桥,分别研究了横系梁的数量、不同位置和不同刚度,对桥墩在地震荷载作用下各个主要截面处内力以及位移的影响。计算结果表明:地震作用下的双柱式高墩桥梁下部结构的内力分配与横系梁的道数有着非常紧密的关系,并且可以通过合理的设计横系梁来增加桥梁的横向刚度,进而使得下部结构内力得到合理的分配,提高桥梁的抗震性能。在墩身的0.4,0.5,0.7倍高度处各布置一道与墩身刚度比为0.5~0.75之间的横系梁,可以减小地震对高墩桥梁的破坏。     

系梁对加固柱式桥墩抗震性能的影响

以西安市某座抗震加固桥为列,分别以系梁设置位置、系梁刚度大小来探讨系梁对柱式桥墩抗震性能的影响,研究结果表明系梁对纵桥向振动没有影响,而对横桥向振动有较大影响,增加横桥向刚度,减小1、2阶横向振型的振动周期;选择系梁在桥墩中心可以提前使系梁在地震作用下进入塑性状态,消耗地震能量,利于抗震;当横系梁的高度选择为0.7D～0.85D,宽度选择为0.6D～0.75D时,对桥梁抗震有利.     

双柱式桥墩柱间系梁对其抗震性能的影响

双柱式框架墩的柱间系梁除了可以增加桥墩稳定性,同时对结构抗震性能也有很大影响,但目前研究不足,现阶段规范规定也并不明确,04版混凝土和预应力混凝土桥规中仅对系梁的尺寸进行限制:宽0.8~1.0倍墩径,高1.0~1.2倍墩径,配筋按照构造布置;08版抗震细则中对系梁位置进行规定,7 m一道。这些比较宽泛的规定导致现阶段多数设计中对系梁位置、截面尺寸和配筋一般按照经验进行设计。以一座3×20 m预应力混凝土装配式箱梁桥作为研究对象,研究柱间系梁设置个数、位置等对双柱式桥墩地震响应及抗震性能的影响,以期为同类桥梁抗震设计提供借鉴和参考。     

基于地震力作用下的桥墩选型研究

桥墩的截面型式多种多样,墩柱的优劣直接与桥梁的静、动力特性密切相关。不同桥墩型式使得墩柱的刚度不尽相同,桥墩刚度对桥梁的抗震性能、全桥的整体性等有显著的影响。采用双柱式、矩形薄壁墩、空心圆形三种不同截面来模拟桥墩刚度差异,通过建立全桥有限元分析模型,研究了不同桥墩型式下桥梁的自振频率、振型、地震反应位移及内力的变化规律,为桥墩的选型提供参考。     

双柱式桥墩刚度对桥梁地震响应分析

为研究桥墩刚度对高墩桥梁抗震性能的影响,以带溪高架桥为研究背景,利用midas-civil选波工具选取合适地震波,建立了一致激励地震作用下的连续梁桥,并考虑P-Δ效应和非线性的影响,分析桥墩高度、桥墩截面尺寸及形式对桥梁抗震影响。通过改变墩径（墩径由1.2 m变化至2.4 m）抗震分析表明双柱墩直径对墩顶位移影响效果并不明显,墩径过大会导致桥墩内力较大;对不同墩高（墩高由20 m变化至50 m）地震响应分析表明墩高对墩顶位移起到控制作用,但墩高变化对桥墩所受轴力影响不大;由于P-Δ效应和约束影响,全桥为中间高墩、两边矮墩时具有较小的地震响应;在墩高为30 m情况下,相对于薄壁墩和实体墩,双柱式墩具有较好的抗震性能。     

双肢薄壁墩墩身系梁对连续刚构桥抗震性能影响的探讨

以某双肢薄壁墩连续刚构桥梁工程为依托,采用有限元软件Midas/Civil建模,对结构进行了动力特性和地震反应谱计算,分析了桥墩系梁的设置对双肢薄壁墩连续刚构桥梁自振特性和抗震性能的影响。给出合理确定桥墩系梁数量的原则和建议。     

桥梁双柱式桥墩的Pushover分析

结构基于性能的抗震设计已成为结构抗震研究的主要方向,而作为该理论核心部分的Pushover分析方法有更进一步的发展空间。以实际桥梁结构为背景,对双柱式桥墩进行Pushover分析,其结果与反应谱分析法比较,结果表明该方法对双柱式桥墩有很好的适用性。     

横向陡坡地形对桥梁地震响应的影响

以某公路桥梁为工程背景,以其有限元模型为基准模型,对横向陡坡地形下和常规地形下双柱墩梁桥的地震反应进行对比分析。结果表明:横向桥墩刚度差异会放大桥梁的最大加速度,对桥墩的抗震不利;基准模型的高墩的最大位移大于低墩,高低墩纵向位移不一致导致盖梁的扭转,对盖梁受力不利;横向桥墩刚度差异将导致主梁内力增大和矮墩的剪力大于高墩等不利影响。     

汶川百花大桥震害分析与抗震性能研究

以遭到严重震害的汶川百花大桥为研究对象,从抗震设计的角度出发,用反应谱法和时程法进行了第一级设防水准（E1）地震作用下的弹性分析,用非线性时程法进行了第二级设防水准（E2）地震作用下的弹塑性分析,并综合分析了该桥的震害原因和抗震性能,为同类桥梁的设计提供参考和借鉴．分析结果表明：双柱式柔性墩的采用导致该桥整体刚度较小;桥墩纵筋和箍筋的配置不足导致了E1地震下的承载力不足,而E2地震下的塑性变形是满足要求的;固定墩处支座设置和系梁布置的不合理导致了固定墩左墩柱受到严重破坏;第五和第六联之间刚度差别较大而牛腿（悬臂支托）的支承长度过小,导致该牛腿处发生了落梁破坏．     

海上双肢墩连续刚构桥抗震性能分析

双肢墩是连续刚构桥梁常见的一种桥墩形式。以某海上连续刚构桥工程实例,通过有限元建模计算,对比桥墩取不同尺寸、是否设置系梁等不同情况下的地震响应,对海上双肢墩连续刚构桥桥墩及高桩承台基础在罕遇地震作用下的抗震性能进行分析。结果表明,双肢墩设系梁可以减小桥墩塑性转角、墩梁相对位移,并且基础受力优于增加双肢墩壁厚的情况。     

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。     

重载铁路双柱式桥墩运营性能及加固评价

随着我国重载铁路干线列车的轴重以及载运量的增加,给双柱式桥墩带了许多不利影响,如横向振幅过大、冲击振动加剧等,严重影响了铁路桥梁的安全运营性能。以朔黄铁路双柱式桥墩为主要研究对象,通过理论分析,重点研究不同荷载类型和不同行车速度作用下墩顶横向振幅的变化规律和桥墩的自振频率特性,结合加固后双柱式桥墩运营性能试验,研究其加固效果,为重载铁路双柱式桥墩的维护管理提供科学依据。     

拼装式双柱桥墩梁—柱接头的抗震验算方法

提出了用反应谱法计算拼装式双柱桥墩接头地震力的计算公式,通过与极限承载力的比较,给出了拼装式桥墩梁－柱接头的抗震验算公式。     

系梁对连续刚构桥抗震性能的影响

为研究系梁对桥墩地震响应的影响,以连续刚构桥为研究对象,基于Perform-3D有限元软件,分别建立无系梁和设置系梁的计算模型,对2种计算模型进行动力特性分析、非线性时程分析。分析结果表明:设置系梁可以提高桥梁整体受力能力,减小桥梁的自振周期,改变桥梁的自振振型;设置系梁可以明显增大系梁处桥墩的地震响应,而对其他部分的墩身影响不明显;随着地震加速度的增大,系梁对桥墩地震响应的影响有增大的趋势。     

某双柱桥墩的抗震性能分析

运用大型非线性有限元软件ADINA对双柱桥墩的抗震性能进行分析，以上海人工波SHWN3水平输入模型。对模拟结果进行分析研究得出结论：ADINA用于抗震模拟完全可行，桥墩抗震设计尤为关键。     

圆柱式节段空心墩抗震加固方式研究

运用美国太平洋地震工程研究中心开发的OpenSees软件,采用纤维梁柱单元建立圆柱式节段桥墩模型,进行拟静力加载过程分析,研究预应力筋布置形式和使用耗能钢筋及钢套管加固对桥墩抗震性能的影响.结果表明:预应力钢束均匀布置在四周比布置在中心具有更好的抗震性能,在墩底增设钢套管时,对节段桥墩抗震性能的提高帮助不大;钢套管厚度的变化对桥墩拟静力性能影响不大;在墩底设置耗能钢筋能改善桥墩的抗震性能,耗能钢筋长度以穿过塑性铰区为宜;随着耗能钢筋配筋率的增加,空心节段桥墩强度退化加快,延性能力减弱;对耗能钢筋配筋率较高而耗能能力不好的节段桥墩,可通过降低耗能钢筋屈服强度有效延缓其强度退化,提高延性能力.     

铁路大跨桥梁新型高墩抗震性能研究

结合黄陵-韩城-侯马铁路可行性研究中的大浴河特大桥主桥的方案研究,提出了一种新型铁路高墩——四柱式桥墩．分析表明,在只研究桥墩刚度时,四柱式桥墩可以采用常用的梁单元进行建模．在具有相同自振特性的前提下,分别采用抛物线形及直线形的四柱式桥墩的主桥,其桥墩混凝土的用量相时于传统矩形空心墩,要分别减少约15％及20％．由于四柱式桥墩混凝土用量的减少及在构造上允许墩柱间隔板开裂,其抗震性能优于矩形空心墩．     

中承式钢管混凝土拱桥抗震性能分析

根据钢管混凝土统一理论,对国内某中承式钢管混凝土拱桥建立的模型进行了动力特性研究,并用时程分析法对其进行了地震响应分析。探讨了3种不同横撑设置方式对桥梁的影响,通过对计算结果分析发现横撑设置的变化能改变桥梁横向刚度,从而在一定程度上提高了桥梁抗震性能。得出的结论可以为同类拱桥的抗震设计和研究提供参考依据。     

基于频率合成法的双柱式桥墩复合振动基频的计算

在Rayleigh能量法和Southwell频率合成法的基础上导出了双柱式桥墩复合振动基频的近似计算公式.将基频表示成各惯性元子系统和复原元子系统频率的合成.然后建立有限元模型验证了该公式的正确性.该公式计算简单、精度高,适用于各种基础类型的双柱式桥墩基频的估算,也适用于基础约束刚度的识别和桥墩施工质量控制评估.