非规则连续刚构桥地震易损性分析

为探讨非规则桥梁的抗震性能,建立了典型非规则公路桥梁的地震易损性理论模型.考虑桥梁结构参数和地震动的不确定性,抽样生成桥梁地震易损性分析模型样本库.用OpenSees软件对模型样本库进行非线性动力时程分析,以获得结构动力响应.在研究桥墩反弯点时程曲线和桥墩曲率包络线分布特征的基础上确定桥梁构件的损伤指标.采用概率地震需求分析方法获得桥梁各构件易损性曲线,并基于一阶可靠度理论获得桥梁系统的易损性曲线.结果表明:在地震作用下,非规则桥梁支座最容易损伤破坏,桥梁系统的易损性明显高于桥梁构件的易损性;易损性曲线可用于评估非规则桥梁的抗震性能,为震后桥梁损伤识别提供依据.      

自锚式悬索桥主要构件刚度对结构的影响分析

分别分析了自锚式悬索桥的主塔刚度、主缆刚度、吊索刚度和加劲梁刚度对桥梁的主缆、吊索、加劲梁、桥塔和桥墩内力、结构位移、结构动力特性的影响,讨论了设计中各构件尺寸确定的顺序.得出的有益结论可为该类桥的设计提供技术参数方面的参考.     

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。      

阳紫大桥设计与计算分析

桥梁作为陆地交通中的重要组成部分,很多技术人员在其出现之初就投入大量的精力研究其结构、材料和施工方法等。自锚式悬索桥作为一种新型桥梁,以其独有的特点迅速在世界各地得到广泛建造。以阳紫大桥为例,介绍了自锚式悬索桥的桥墩、主梁和吊索等部分的设计要点和计算方法,对以后类似工程设计和建造工作有一定的借鉴价值。     

自锚式悬索桥施工控制的方法

研究表明,跨度在200m左右的自锚式悬索桥在活载作用下的行为基本符合弹性理论,但在施工阶段,自锚式悬索桥与地锚式悬索桥一样,存在严重的几何非线性。由于自锚式悬索桥在设计和施工方面的研究尚处于初期,虽然在主缆的空缆线形及吊索长度等方面可以借鉴地锚式悬索桥的经验,但是自锚式悬索桥的主缆是直接锚固在加劲梁端部的锚碇上,这样的受力特点使得自锚式悬索桥的施工顺序必须是先浇注或组装加劲梁,等到加劲梁达到一定强度或组装完成后再挂设主缆,最后才能张拉吊索。由于各种因素的影响,如吊索的承载力、张拉设备的数量和能力、主梁和主塔的承载力等,全桥的吊索必须多次逐步张拉,才能达到设计值。当然,最理想的是无限次均匀张拉至设计状态,但施工中全桥吊索张拉一遍需要花费很长时间,利用大量的人力和物力,这在工期和经济方面都是不能接受的。因此,如何在实际施工条件下,用尽量少的反复张拉次数使全桥的吊索拉力达到设计状态是施工控制需要研究的一个问题。     

某自锚式悬索桥减震性能研究

以某自锚式悬索桥为研究对象,采用非线性时程分析方法,对整体式减隔震装置铅芯橡胶支座对自锚式悬索桥的减震性能进行研究.通过对在辅助墩上布置铅芯橡胶支座和普通橡胶支座的自锚式悬索桥的抗震性能对比分析,得到在辅助墩上布置铅芯橡胶支座对自锚式悬索桥的地震效应减震效果明显的结论.     

自锚式悬索桥结构抗震分析

绍兴县滨海大桥工程主桥为77.8m 188m 77.8m双塔三跨钢箱梁自锚式悬索桥，虽然该桥具有“轻质、弱阻尼”的材料特点，但本桥的塔柱的易损性(结构刚度大，塔往矮)再加上结构为自锚体系，因此，主桥结构的抗震能力的研究是十分必要的。通过对该桥动力特性、结构的地震响应等作了一定深度的分析和研究，以期为结构抗震设计建立较为可靠的设计依据。     

独塔自锚式悬索桥动力特性分析

对计算悬索桥特性的3种方法进行了比较,并以一独塔自锚式悬索桥为例,采用ANSYS有限元软件,建立空间力学模型,计算此桥的自振频率和振形,并分析跨度比改变对独塔自锚式悬索桥动力特性的影响.研究结果对同类桥型的动力研究具有参考意义.     

自锚式悬索桥吊索与钢箱梁锚固区的局部应力分析

吊索锚固结构是自锚式悬索桥中的关键节点,锚固结构一般采用锚箱式、锚管式和销铰式等连接方式,受力状态复杂,局部应力集中现象突出,依靠平面杆件计算软件难以模拟实际复杂的应力状态,通常采用有限元建模分析的方法进行计算,本文以一座自锚式悬索桥吊索锚固结构为研究对象,利用空间有限元程序MIDAS/civil建立锚固结构的三维模型,通过三维空间模型对锚固结构进行细部分析。     

公路规则梁桥地震易损性模型及简化计算方法

为了快速评估桥梁结构达到特定损伤状态的概率,基于非线性动力时程分析结果,建立了公路规则梁桥地震易损性模型并提出了简化计算方法.依据不同上部结构支承形式、墩柱形式和设计规范,将公路规则梁桥细化为8种桥型,针对每种桥型分别建构了80个基准桥梁样本作为各类桥型代表.选择墩柱和支座作为桥梁的易损构件,确定桥梁墩柱和支座在不同损伤状态下对应的参数能力范围.用OpenSees建立桥梁样本的有限元模型,采用增量动力分析方法,分析得到各类桥梁的全桥系统地震易损性模型.以计算得到的易损性模型参数为样本,提出适用于我国公路规则梁桥的中位值简化计算公式,同时给出对数标准差的建议值.研究结果表明:对于规则梁桥中位值,双柱式梁桥相对单柱式梁桥增大17%、新规范相对旧规范增长7%、连续梁桥相对简支梁桥增大8%;简化公式计算结果与分类易损性模型吻合较好,均方误差和均方根误差分别为5.26%和5.95%,最大绝对误差10.58%.      

混凝土自锚式悬索桥的恒载平衡状态分析

为获得混凝土自锚式悬索桥的理想恒载状态,为施工阶段倒拆分析提供理论依据,针对混凝土自锚式悬索桥的结构特点,以国内某跨径布置为(65+158+65)m的混凝土自锚式悬索桥为背景,基于有限位移理论和分段悬链线法计算理论,运用有限元软件ANSYS对其在结构自重、混凝土收缩徐变效应以及预应力效应等作用下的恒载平衡状态进行分析,得到混凝土自锚式悬索桥的合理线形和受力状态。研究结果表明:该方法所得主缆在恒载作用下的成桥线形合理、吊索索力及主梁的受力合理,为混凝土自锚式悬索桥的设计、分析及施工控制提供理论依据。     

自锚式悬索桥收缩徐变效应分析

由于自锚式悬索桥的主缆是锚固在加劲梁上的,采用钢筋砼或预应力砼构件的自锚式悬索桥,加劲梁和桥塔的收缩、徐变必然引起主缆和吊索的内力变化,从而导致结构内力和支点反力的重分布以及结构线形的变化,在结构设计时必须考虑砼收缩徐变的影响.采用初应变法推导出考虑砼加荷龄期的结构收缩徐变效应分析的有限元表达式,用FORTRAN语言编写了计算机程序,并以广东佛山平胜大桥为例,进行结构成桥后的收缩徐变效应分析,研究砼收缩徐变效应对自锚式悬索桥结构的影响.     

基于可靠度的桥梁构件三维地震易损性分析

为了评估桥梁结构近场抗震性能,建立了桥梁构件的三维地震易损性分析流程. 基于工程结构可靠度理论,用构件三维失效曲面表征墩柱、支座构件的损伤状态,将包含多个单一损伤指标的损伤状态方程作为三维地震易损性分析的损伤指标;其次在既有墩柱弯曲和剪切失效曲面研究的基础上,构建了墩柱弯曲和剪切破坏的损伤状态方程;并基于支座地震损伤的相对变形,建立了支座损伤状态的方程. 在此基础上,构建了墩柱和支座三维地震损伤状态的判别准则,并对不同损伤状态进行了量化. 结合各国桥梁抗震设计规范和工程结构可靠度理论,最后实现了三维地震易损性的计算分析. 通过一维地震易损性的简化验证,表明所提方法可用于桥梁结构的地震易损性分析中,并且所得结果与PSDA （probabilistic seismic demand analysis）法的最大概率偏差小于4%.      

自锚式悬索桥收缩徐变效应分析

由于自锚式悬索桥的主缆是锚固在加劲梁上的,采用钢筋砼或预应力砼构件的自锚式悬索桥,加劲梁和桥塔的收缩、徐变必然引起主缆和吊索的内力变化,从而导致结构内力和支点反力的重分布以及结构线形的变化,在结构设计时必须考虑砼收缩徐变的影响.采用初应变法推导出考虑砼加荷龄期的结构收缩徐变效应分析的有限元表达式,用FORTRAN语言编写了计算机程序,并以广东佛山平胜大桥为例,进行结构成桥后的收缩徐变效应分析,研究砼收缩徐变效应对自锚式悬索桥结构的影响.     

自锚式悬索桥吊索张拉综述

自锚式悬索桥受力复杂,吊索张拉是整个施工的难点所在。研究了吊索张拉的特点,按照多项张拉原则制定出张拉方案,提出张拉的施工和控制过程中的注意事项,可为自锚式悬索桥提供吊索张拉相关方面的参考。     

自锚式悬索桥冗余性分析

介绍了自锚式悬索桥在吊杆损伤断裂后对结构安全性能的影响,为以后自锚式悬索桥的结构设计提供参考。     

发展中的自锚式悬索桥

自锚式悬索桥因其优美的造型受到人们越来越多的关注,近年来已有多座自锚式悬索桥建成。本文总结了自锚式悬索桥的特点,并介绍了自锚式悬索桥的建造历史、结构形式、理论研究、设计和施工等方面的发展状况。     

大跨度单塔自锚式悬索桥的抗震设计

大跨度单塔自锚式悬索桥是一种新型桥梁,这种桥梁在动力学特性方面与相同跨度的传统的自锚式悬索桥存在较大差异,抗震设计的难度也较大。以平胜大桥为例,简述了大跨度单塔自锚式悬索桥的抗震设计方法,计算分析表明,大跨度自锚式悬索桥适合采用飘浮体系,摆式滑动支座的力学性能可以满足同类桥梁抗震设计的需要。     

自锚式悬索桥体系转换施工控制研究

自锚式悬索桥体系转换过程几何非线性突出,吊索索力相互影响,仿真分析存在诸多困难,但吊索的无应力长度仅在张拉时发生改变,不随荷载的变化而变化,依此规律提出了吊索张拉的无应力状态数值模拟方法。根据某自锚式悬索桥的特点,在系统总结体系转换控制条件的基础上,详细探讨了可能的吊索张拉方案,重点对其中的3套典型方案采用无应力状态法进行了数值模拟,综合比较并给出了推荐方案。该自锚式悬索桥按照推荐方案的施工步骤完成了吊索张拉,全过程施工控制精度高,较好的达到了预期目标。     

南京江心洲大桥吊索张拉施工控制研究

自锚式悬索桥体系转换过程中的吊索张拉是最复杂的施工工序,也是区别于地锚式悬索桥的一个施工控制难点。结合实际工程对自锚式悬索桥吊索张拉进行了理论分析,并采用有限元分析软件ANSYS进行了吊索张拉的施工计算。分析张拉过程中各吊索的受力状态、鞍座位移、塔顶变形等,确定了合理的吊索张拉方案并应用于工程实践。