小半径曲线连续刚构桥梁的简化抗震计算探讨

为了探讨小半径曲线连续刚构桥梁在抗震计算中采用直梁代替弯梁的简化计算,以一座(80+2×120+80)m的小半径连续刚构桥为例,比较了0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°七种水平地震输入方向地震荷载工况下的直梁、弯梁模型的动力特性和地震响应。计算结果表明,在任意水平方向输入地震动时,构件的地震响应最大值均可能出现,因此可通过改变地震动输入方向来确定地震响应最大值;该曲线桥可以按照直线桥进行抗震设计,但需保证最不利截面的设计强度、提高墩顶梁截面的抗剪强度、加强梁端外侧支座的抗震设计强度并约束主梁的横向位移。在满足上述局部构造设计强度的有效条件下,采用直梁代替弯梁对该桥进行简化抗震设计的方法适用可行。     

地震动入射角对空心薄壁高墩桥梁地震易损性的影响

为了充分评估空心薄壁高墩大跨桥梁结构的抗震性能, 以中国西部某四跨高墩刚构-连续组合体系桥梁作为研究对象, 基于三维地震易损性分析方法, 计入竖向地震动的影响, 结合现行桥梁抗震设计规范, 采用增量动力分析方法讨论了水平地震动入射角对桥梁构件地震易损性的影响; 依据一阶可靠度理论分析了地震动入射角对桥梁结构系统易损性的影响规律。研究结果表明: 2#、3#刚构桥墩的弯曲和剪切易损性云图与1#、4#悬臂墩的弯曲和剪切易损性云图差异明显, 桥墩弯曲和剪切的地震易损性不仅与地震动入射角有关, 还与桥墩结构形式有关; 支座在轻微损伤、中度损伤、重度损伤及完全损伤状态下的损伤概率分布相似, 地面峰值加速度为0.4g时, 最大损伤概率的地震动入射角为0°和180°, 当地面峰值加速度大于0.6g时, 轻微损伤和中度损伤的最不利入射角为0~180°, 支座变形的最不利地震动输入方向主要为纵桥向和横桥向。由此可见, 各关键构件的不同损伤指标下的损伤概率随地震强度、方向变化的规律各不相同; 不同损伤指标下系统及各构件的最不利地震动入射角及其区间数量和范围也各不相同; 仅讨论纵桥向或横桥向构件地震易损性不能合理评估桥梁结构的实际抗震需求, 采用三维地震易损性分析方法能准确定位最不利地震动入射角, 实现高墩大跨桥梁结构抗震性能的准确评估。      

桩-土-结构相互作用对大跨度CFST拱桥的地震反应的影响

以某大跨度钢管混凝土拱桥为研究对象,桩基础与地基采用J.Penzien质量-弹簧体系模拟。大跨度钢管混凝土(CFST)拱桥的三维有限元模型使用ANSYS软件建立,并进行了桥梁的地震反应空间非线性时程分析,主要分析了考虑桩-土-结构相互作用后,在地震动不同输入方式下该桥的地震反应。结果表明,不同的地震动输入方式下,桩-土-结构相互作用对大跨度CFST拱桥地震反应的影响是不同的。     

临吉东线S7光华中桥地震响应分析及抗震设计

临吉高速公路东线S7光华中桥为三跨装配式预应力混凝土连续箱梁桥,墩高相差较大。本桥址地震动峰值加速度为0.15g。针对该桥,分别从地震动输入、有限元模型的建立、抗震设计方案的选取以及桥梁结构的地震反应等几方面进行研究,对采取和不采取隔震技术的设计方案进行对比分析,最后推荐出较优的抗震方案。     

大圆心角、小半径弯桥支座布置设计与分析

大圆心角、小半径弯梁桥的支座布置设计极为重要,支座设置不当会导致支座、主梁破坏。以龙翔西立交工程3×18.5m钢筋混凝土曲线连续梁桥为背景,提出了新型的抗扭支座布置形式,采用有限元软件Midas计算分析了影响弯梁桥支座反力的因素,为小半径弯梁桥设计提供参考。     

曲线梁桥非线性地震反应分析

已往地震表明,相比直线梁桥,曲线梁桥在地震中破坏较为严重,其地震反应行为更为复杂。以某轻轨工程中3×25m的预应力混凝土连续曲线梁桥为例,考虑支座与桥墩非线性行为影响,采用时程分析方法,研究了不同曲率半径以及地震输入角度对曲线梁桥地震响应的影响。结果表明:曲率半径及地震输入角度对桥梁各墩地震响应有较大影响;当曲率半径R≥100m时不同地震烈度下均可以桥墩两主轴方向作为最不利输入方向,当曲率半径R≥200m时可将曲线梁桥按直线梁桥进行简化计算。     

大跨度连续梁桥地震反应分析

大跨度连续梁桥一般只设置一个固定墩，在地震荷载作用下，纵桥向的地震荷载的绝大部分由固定墩来承受。通过对一座实际大跨度连续桥梁的地震反应分析，讨论了不同支座类型对其结构动力特性及地震反应的影响。     

连续刚构桥顺桥向非线性地震反应研究

以一座大跨高墩连续刚构桥为对象,采用纤维单元,建立该桥的动力分析模型,沿顺桥方向分别输入不同类型场地上的实际地震动,计算其非线性时程响应。比较了场地条件对大跨高墩连续刚构桥地震响应的影响,指出了连续刚构桥墩高差异较大时抗震设计中应注意的问题,并讨论了轴压比对桥墩滞回性能的影响。     

铁路曲线梁桥抗震设计分析

笔者在文中利用时程分析方法对铁路曲线梁桥地震响应进行了分析.在分析过程中考虑了连续曲线梁桥和连续曲线刚构桥两种桥型,地震波采用人造地震波,考虑了一维地震动和多维地震动输入,另外还考虑了地震动输入方向对曲线梁桥地震响应的影响.并对铁路曲线梁桥抗震设计进行了探讨,得到了实际应用价值的一些结论.     

基于摩擦摆支座的矮墩连续梁桥隔震性能研究

以一座地震高烈度区矮墩连续梁桥为分析对象,结合桥址所在区域的场地条件和地震动参数,采用摩擦摆支座进行减隔震设计。通过Midas Civi软件建立有限元分析模型,采用非线性时程分析法,分析了不同支座约束边界条件下的动力特性和地震响应。结果表明：摩擦摆支座可以延长结构周期,使结构的内力、位移分布更为均匀,具有良好的减隔震性能。     

脉冲型地震动模拟与隔震桥墩性能的能量分析

用改进的三角函数方法来模拟近断层地震地面激励，对非线性隔震桥梁单墩模型进行了地震响应和能量分析．通过对波形、脉冲周期和峰值速度等地震动参数的调整来表征不同的脉冲效应，在前向、前后向和多环3种不同的脉冲波作用下，隔震桥墩反应规律类似，以第3种冲击形式结构的响应值最大、输入结构的地震动能量最多、脉冲周期是决定地震动破坏能力的重要参数，通过定义累积滞回耗能比和瞬时耗散能量比，表明隔震支座有效耗能能力在短周期脉冲作用下较小，在长周期部分趋于稳定，而在中短周期部分单纯依靠隔震支座耗能不足以有效降低地震危害．通过引入瞬时输入能量概念，表明瞬时地震输入能量和结构地震响应密切相关，用瞬时输入能量来表征地震动强度是合适的指标．     

铁路曲线梁桥抗震设计分析

笔者在文中利用时程分析方法对铁路曲线梁桥地震响应进行了分析，在分析过程中考虑了连续曲线梁桥和连续曲线刚构桥两种桥型，地震波采用人造地震波，考虑了一维地震和多维地震动输入，另外还考虑了地震动输入方向对曲线梁桥地震响应的影响，并对铁路曲线梁桥抗震设计进行了探讨，得到了实际应用价值的一些结论。     

城市曲线连续梁桥减隔振支座地震响应分析

文章选取某城市曲线连续梁桥两联作为研究对象,研究铅芯橡胶支座对曲线桥的地震响应;通过有限元软件对某曲线连续梁桥进行建模分析,并以不同曲率半径的曲线梁桥进行同等条件对比分析,得出分别采用板式橡胶支座与铅芯橡胶支座的曲线桥在E2地震作用下的桥梁结构动力非线性时程分析的规律。分析结果表明,采用铅芯橡胶支座以后曲线桥的地震响应在整个激励过程中都显得比较平稳,无明显的峰值出现,并且有效地均衡和分配了曲线桥各个位置的地震响应。     

大跨连续刚构桥行波效应分析

随着桥长的增长,大跨桥梁的地震反应随着地震动输入在空间上的不同而效应逐渐明显,采用大质量法,采用输入波速为300 m/s、600 m/s、1 200 m/s、1 800 m/s、3 000 m/s对地震作用下连续刚构桥进行空间效应地震反应分析,结论表明:考虑行波效应时,结构的内力和位移值与输入的地震动有关,视波速越小,内力和位移变化越剧烈,对于高低墩不同的情况,矮墩的反应剧烈程度与高墩不同,与输入的地震波波速有关。     

大跨长联预应力混凝土连续梁桥地震响应

大跨长联预应力混凝土连续梁桥一般只设一个固定支座,由于桥跨较长,因此固定墩承担的纵向地震响应也就相当大。采用反应谱法,讨论了不同支座约束类型对连续梁桥固定墩和固定支座地震响应的影响;计算结果表明,不同的支座约束类型对连续梁桥地震响应影响较大;同时还分析了桩-土相互作用对连续梁桥动力特性及地震响应的影响。     

多点激励下不同墩高对曲线桥地震响应分析

以某典型曲线桥为例,通过大型有限元分析软件建立精细模型,采用动力时程法对不同墩高模型的曲线桥进行分析研究,讨论在相同多点激励地震动输入下不同墩高的曲线桥的地震响应,探究不同墩高对曲线桥动力特性上的影响和多点激励下的影响,分析结果可为同类型桥梁提供抗震设计依据。     

预应力曲线连续箱梁桥支座径向反力分析

预应力曲线连续箱梁桥支座径向反力关乎桥梁结构安全性和功能性,但其影响因素较多,计算比较繁琐,设计人员往往无暇深究。以某高速公路互通区3座不同形式的预应力曲线连续箱梁匝道桥为例,运用Midas Civil建立计算模型,对影响预应力曲线连续箱梁桥支座径向反力的各种荷载进行独立分析,得出预应力荷载和结构整体温度荷载,是预应力曲线连续箱梁桥支座径向反力大小主要影响因素的结论。最后对如何防止预应力曲线连续箱梁桥发生支座病害提出设计建议。     

小半径弯梁桥的设计要点

由于弯梁桥的挠曲变形比一般相同跨径的直线桥大,且受弯矩及扭矩的共同作用、内梁和外梁受力不均等诸多问题困扰,使弯梁桥的设计存在一定难度。结合新疆某实际工程,从弯梁桥的跨径布置、截面选择、支承方式等方面,对小半径弯梁桥的设计要点进行了归纳,认为曲线梁桥采用整体性好、抗扭刚度大的就地浇注的连续箱梁比较好,最好采用普通钢筋混凝土结构,弯梁应在腹板侧面布置较多受力钢筋,除布设抗剪钢筋外,还要配置较多的抗扭箍筋。     

强震下大跨度连续梁桥损伤分析

连续梁桥结构常因地震发生损伤甚至倒塌而失去交通作用,研究强震下大跨度连续梁桥的损伤破坏机制对提高桥梁抗倒塌性能具有重要意义.基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA,考虑桥墩材料非线性、损伤过程大变形非线性以及梁端非线性碰撞,建立大跨度连续梁桥在强震作用下的损伤三维数值模型,进行非线性分析,直观模拟大跨度连续梁桥在强震作用下的损伤破坏过程,从连续梁桥的应变与位移响应、桥墩损伤和梁-台间碰撞作用等方面分析了大跨度连续梁桥的地震损伤情况.研究结果表明：单向地震动输入与双向地震动输入作用下破坏模式基本一致,破坏模式由桥梁结构本身决定,地震动输入方式影响较小;大跨度连续梁桥的地震损伤是逐渐发展的过程,桥墩混凝土损伤因子不断累积达到0.99,固定墩底部发生受弯塑性破坏,桥梁发生损伤破坏.     

地震动输入方向对曲线桥梁地震反应的影响

曲线梁桥由于其复杂的空间特性和弯扭耦合反应特性,使得最不利地震动的输入方向难以确定,在抗震计算时采用SRSS方法进行计算会产生较大误差,须采用CQC方法考虑各振型响应之间的相关性影响。以某高架桥一联曲线梁桥为例,对其进行了结构动力特性及地震响应分析,结果显示,曲线桥梁等各振型之间相关性较大,采用CQC方法法的计算结果更为准确,可满足工程研究及设计的要求。