矩形混凝土空心墩延性抗震性能试验研究

为深入认识混凝土空心墩地震损伤机理并评估其延性能力,对不同剪跨比、纵筋率及配箍率的方形和矩形空心墩试件开展拟静力加载试验. 观测各墩裂缝分布和损伤情况,分析桥墩的滞回性能、曲率及位移延性,并结合文献试验数据探讨既有塑性铰公式对空心墩顶部位移能力计算的适用性. 研究结果表明:各空心墩试件呈弯曲破坏特征,延性系数均在5.0以上,抗震性能良好;相同剪跨比下空心墩抗剪性能弱于相同外尺寸实心墩;增加纵向率能够适当提升空心墩侧向承载力和极限位移;在低轴压比下,纵筋率和箍筋用量对空心墩位移延性系数的影响规律不明显;空心墩塑性铰长度随剪跨比、纵筋强度或直径、轴压比的增加而提高,随混凝土强度的增加而降低,而配箍率的影响不显著;Mander、孙治国和JRA塑性铰模型预测值与试验值误差不超过5%,其中Mander公式计算效果最佳,可用于评估空心墩等效塑性铰长度;规范中较多采用的Paulay-Priestley模型高估了空心墩塑性铰长度,会使得桥墩抗震设计偏于不安全.      

土压力作用下钢管混凝土组合桁架连续刚构桥墩受力分析

重庆万州大桥为钢管混凝土桁架变截面连续刚构,主墩为双肢薄壁高墩。采用CivilMidas2010模拟重庆万州大桥7#墩右侧距地面填土20m外,分析土压力对钢管混凝土桁架连续刚构桥墩及全桥的影响。结果表明土压力对桥梁上部结构影响较小,但会使桥墩弯曲产生裂缝,增加系梁的拉应力。     

矩形钢管高强混凝土框架抗震性能分析

为研究地震作用下矩形钢管高强混凝土框架的破坏机理和抗震性能,进行了单跨两层矩形钢管高强混凝土框架低周反复荷载试验和有限元分析. 考察结构试件在试验过程中塑性铰出现的位置、顺序及塑性发展程度,研究其破坏机制和破坏模式. 研究结构滞回曲线与骨架曲线,分析其承载能力、变形能力、耗能能力以及强度和刚度退化情况. 在此基础上,采用有限元软件Perform-3D对矩形钢管高强混凝土框架试件进行参数分析,研究了轴压比、钢材屈服强度及静力弹塑性分析水平侧向力加载模式等对结构抗震性能影响. 结果表明:矩形钢管高强混凝土框架试件呈梁铰破坏形态,并具有承载能力高、变形能力和耗能能力强的特点. 试件平均峰值荷载较屈服荷载提高了1.68倍;顶层和底层最大层间位移角分别为1/30和1/27,分别超过了规范规定限值的66.7%和85.2%. 延性系数分别超出了规定限值的58.5%和60.0%;轴压比对结构抗震性能影响显著. 当轴压比大于0.6时,结构承载能力与变形能力明显降低;水平侧向力加载模式对结构承载能力影响大. 均匀加载模式下结构承载能力最大,顶点加载模式下最小,倒三角形加载模式居于二者之间. 研究成果可为矩形钢管高强混凝土框架结构抗震设计提供参考.      

城市高架桥抗震性能水准的量化

为实现城市高架桥基于性能的抗震设计,以常规城市高架桥为研究对象,在性能水准(划分为完好、基本完好、轻微破坏、中等破坏和严重破坏)和性能指标(用桥墩顶点的位移延性系数表示破损指标)已经确定的前提下,着重讨论了性能水准的量化过程.具体步骤为:提出各性能水准与桥墩塑性铰区混凝土压应变和钢筋拉应变限值的对应关系;建立各性能水准与桥墩顶点位移和位移延性系数的关系;建立各性能水准与破损指标的量化关系.与已有研究的比较表明,所提出的性能指标合理.     

隔震桥梁非线性地震反应分析

根据隔震桥梁的设计特点，分别利用非线性水平和转动弹簧单元来模拟减，隔震支座和桥墩延性塑性铰的非线性性能，计及隔震器，减震器的作用对桥梁结构非线性弹塑性动力反应进行研究,采用大型结构分析软件ANSYS，结合算例分析了桥梁采用减，隔震支座和利用桥墩延性抗震的减震效果。     

晋蒙黄河大桥引桥横向地震位移分析

求解双柱、多柱墩横桥向地震容许位移时,目前规范推荐的方法是依据截面的塑性铰特性采用Pushover分析法得到。而塑性铰特性与截面承受轴力相关,现行规范并未明确轴力如何取值。笔者认为《城市桥梁抗震设计规范》中求取超强弯矩时确定轴力的方法既易于理解又较为合理,在求取塑性铰特性时可以参照此方法。结合工程实例,利用Midas软件建立有限元分析模型,进行E2地震作用下三柱式桥墩横向Pushover分析并验算了桥墩的横向位移。     

钢混组合板梁与装配式T梁桥墩抗震性能对比研究

钢混组合结构集合了钢材和混凝土两种材料各自的优点,能够适应现代工厂化、装配化生产,其简化了桥梁的上部结构,从而减轻桥梁自重,减少下部工程规模,在桥梁建设中已得到了广泛应用。结合工程实例对4×40 m先简支后结构连续装配式T梁以及钢混组合板梁建立Midas有限元模型,并进行抗震分析。计算结果表明,由于钢混组合板梁桥上部结构自重轻,桥墩地震响应小,在相同跨径下,采用钢混组合板梁桥墩的地震力要低出装配式混凝土T梁约40%,在抗震方面有明显优势。     

延性桥墩纵筋失稳长度的简化表达式

为了评估钢筋混凝土桥墩的极限水平位移，根据塑性铰区变形特性，合理确定塑性铰区长度是非常重要的．基于有限元分析，从理论上给出了桥墩根部纵筋失稳时的长度，并与实验结果进行了比较．通过纵筋失稳分析结果，提出了考虑到材料非线性时桥墩纵筋失稳长度的简化表达式．使用该表达式，可简单推算反复荷载作用下的钢筋混凝土桥墩纵筋失稳长度．     

采用不同模拟方法的预制拼装桥墩拟静力加载模拟对比

预制拼装桥墩因其施工速度快、环境影响小、施工成本低等诸多优势,成为桥梁下部结构的应用趋势。为探究预制拼装桥墩不同数值模拟方法的优劣,选取文献中试验桥墩试件作为建模对象,采用现阶段三种预制拼装桥墩最常用的数值模拟方法(纤维模型法、实体模型法、集中塑性铰模型法),建立三种预制拼装桥墩有限元分析模型,进行拟静力加载模拟。采用滞回性能、骨架曲线、累积耗能、刚度退化作为指标对三种分析模型的模拟效果做出评价。结果表明:三种分析模型均能够被用于模拟预制拼装桥墩的滞回性能、极限承载力和刚度;在模拟预制拼装桥墩非线性能力上实体模型模拟效果最好,其次是纤维模型和塑性铰模型。实体模型在模拟预制拼装桥墩损伤方面具有更好的效果,纤维模型对桥墩损伤后刚度退化的模拟敏感程度偏低。     

钢板与混凝土组合构件的试验分析

本文通过８根钢板混凝土组合双跨染和外伸梁的试验，试件的破坏形态及变形特征，分析了Ｍ－ψ曲线特性；通过回归分析得出塑性曲率和塑性转角的计算公式。并介绍了自第一塑性铰形成起至今梁破坏的加载过程。     

轻骨料混凝土连续刚构局部受压性能分析

轻骨料混凝土与普通混凝土在材料性能上存在一定的差异,导致其用于连续刚构桥时,在设计方法和施工工艺等方面都与普通混凝土有所区别。以水土嘉陵江大桥为例,依据《轻骨料混凝土桥梁技术规程》,对两种混凝土在局部受压性能上存在的差异进行了分析。分析结果表明,轻骨料混凝土局部承压性能低于普通混凝土,而且当与普通混凝土采用相同设计参数时,其局部承载力验算结果无法满足规范的要求。采用掺入适量钢纤维的措施,可以有效的改善轻骨料混凝土局部承压性能,使其局部受压承载力达到规范的要求。     

国内外轻集料沥青混凝土研究现状

轻集料沥青混合料具有密度低、模量高,及优越的抗车辙性、水稳性和抗滑性等特性,但在实际铺面工程的应用仍处于起步阶段,其工程应用价值没有受到应有的重视。对轻集料沥青混凝土的研究现状进行了分析评价,介绍了国内外结构用轻集料技术要求及有关沥青混凝土用轻集料规范及研究现状,为路面、桥面铺面工程研究人员提供参考。     

轻骨料混凝土在公路桥梁施工中的应用

文章分析了轻骨料混凝土的基本性能,介绍了轻骨料混凝土在国外和国内公路工程中的应用概况,讨论了轻骨料混凝土的收缩徐变以及在泵送过程中存在的问题.本文的研究对轻骨料混凝土在公路桥梁施工中的推广与应用,对响应国家的节能号召有一定帮助.     

Fabrication and compressive properties of expanded polystyrene foamed concrete: Experimental research and modeling

As the construction of high-rise building becomes popular,improvement and innovation are required to expand the product line of lightweight concrete.In this paper,two ways of fabricating lightweight concrete were combined to make a new kind of super lightweight concrete.Normal aggregate is replaced with expanded polystyrene(EPS) granule,while foam is introduced to facilitate fabrication process.As a result,super lightweight concrete denoted as EPS foamed concrete is fabricated,whose bulk density is less than 500kg/m~3.Compressive properties of EPS foamed concrete with bulk density 300—500 kg/m~3 were investigated by stress-strain curve. It’s demonstrated that the compressive strength ranges from 0.7 to 2.5 MPa,which is higher than that of similar products.Furthermore,low elastic module and high residual to ultimate strength ratio ensure its excellent deformation and energy absorption capacity.At last,numerical analysis was performed to interpret the inherent variation of elastic modulus and failure mechanism of this material.The results show that EPS foamed concrete is a kind of super lightweight,easy to fabricate material with excellent compressive property and profound utilization potential.     

以振制震——上部结构反馈力的利用

利用上部结构,等效模拟TMD(Tuned Mass Damper调谐质量阻尼器)作用,讨论了上部结构对下部结构的反馈作用。对于建筑结构在地震作用下,可减轻下部主体结构地震破坏程度,从而提供一种经济、实用的减震的方法。     

1500—1800轻集料混凝土回弹法测强曲线研究

针对1500～1800密度等级轻集料混凝土,进行了系统的回弹法测强曲线的研究。试验结果表明：JGJ／T23--2001《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中统一测强曲线直接用以检测轻集料混凝土强度时,所得的强度换算值会偏高,导致结构安全系数降低;建立起了1500～1800密度等级强度等级范围为LC15～LC50的轻集料混凝土回弹法测强专用曲线,其平均相对误差小于12．0％,相对标准误差小于14．0％,符合JGJ／T23-2001《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》对专用曲线的误差要求。     

单轴拉伸荷载作用下轻骨料混凝土断裂行为的细观力学模拟

从轻骨料混凝土的细观结构出发,将轻骨料混凝土看作是由砂浆基质、轻骨料以及它们之间的界面层组成的三相复合材料.用有限元方法研究其界面层对于宏观试样断裂特征及其强度影响,并模拟了轻骨料混凝土在单轴拉伸载荷作用下的破坏形式,验证了轻骨料的力学性能对于轻骨料混凝土的断裂所起的重要作用.     

桥梁抗震设计探析

结合汶川地震桥梁损害,强调桥梁抗震设计应坚持"最强设计原则",对地震造成的上部结构、支座、下部结构、基础损害及震后次生灾害引起的桥梁损坏进行了分析,并提出了相应的对策措施,同时将部分措施应用到山西省繁峙至大营高速公路桥梁的抗震设计中。     

浅谈跨径10m中、小桥梁上部构造的选择

对10m跨径桥梁而言,除特殊地形、地质条件外,较为广泛应用的桥梁上部构造是简支空心板或近年来普遍采用的先简支后桥面连续的简支空心板构造;目前,业内对10m跨径桥梁究竟采用钢筋混凝土还是采用预应力混凝土简支空心板上部构造存在异议。通过技术、经济分析以确定何种上部结构形式更为合理。     

三岔河特大桥上部构造预应力砼连续刚构的施工难点

结合三岔河特大桥连续刚构上部构造施工的工程实例,介绍施工技术方案,分析施工中的重点问题,以保障大跨径预应力砼连续刚构桥的稳定性和使用安全性。