薄壁墩墩顶拉力简化计算

针对薄壁墩、花瓶墩等结构,提出墩顶带拉杆的Y形墩模型,给出了墩顶拉力的简化计算公式。     

墩高差对大跨连续刚构桥地震响应的影响分析

为了分析墩高差对大跨连续刚构桥地震响应的影响,使用大型通用有限元软件Midas Civil建立了3种不同墩高差的有限元模型,模型考虑桩-土相互作用。运用反应谱法进行一致激励,得出了主梁及桥墩关键截面位移和内力的变化规律。结果表明:墩高差对主梁位移与内力影响较大,对于存在墩高差的桥梁,应着重考虑高墩的抗推刚度与矮墩的截面抗力。     

铁路桥墩横桥向地震反应分析模型对比分析

常见铁路桥墩的横桥向截面尺寸与墩高相差较小,而顺桥向相差较大,不能较好地符合梁单元的受力特征.为研究铁路桥墩横桥向地震反应,设计了一种新型的重力式桥墩模拟方法,考查常规梁单元及板单元模拟铁路桥墩的精度.基于某铁路简支梁桥,分别采用多垂直杆元模型与梁、板单元进行重力式桥墩模拟,建立四种有限元模型,进行地震反应分析及结果比较.结果表明:欧拉梁和铁木辛柯梁及板单元模型的墩底内力及墩顶位移均小于多垂直杆元模型,建议重要结构的铁路桥墩按多垂直杆元模型进行地震反应分析;欧拉梁和铁木辛柯梁及板单元模型的墩底内力与多垂直杆元模型相差在5%以内,三种模型计算的桥墩内力具有工程可接受的精度,但墩顶位移误差超过5%,设计时需要考虑;板单元模型与多垂直杆元模型的吻合程度好于欧拉梁模型,而欧拉梁模型好于铁木辛柯梁模型.研究结论可供铁路工程抗震设计规范修订时参考.     

粘钢加固重力式桥墩的抗震性能试验研究

制作配筋率0.2%和0.4%、配箍率0.2%的两个模型墩,先完成两模型墩的拟静力破坏试验再对其粘钢加固,并进行加固后模型墩的拟静力破坏试验.详细比较分析加固前后模型墩的破坏形态、承载力、延性与耗能能力、刚度退化等特性,验证粘钢加固能明显提高重力式桥墩抗震性能.     

基于拉-压杆模型的花瓶墩墩顶拉力简易估算方法

以南京禄口国际机场站前高架圆端形花瓶墩为背景,采用有限元程序midas FEA对其建立实体有限元模型,对不同构造尺寸的花瓶墩进行受力分析。按照杆件中心与应力迹线重合的准则构建了墩顶拉-压杆模型,得到拉-压杆夹角θ的近似计算方法,进而得到花瓶墩墩顶拉力的简易计算方法。通过对墩帽半径R及墩帽高度H的参数分析,证明了文中所提供的方法能够满足工程精度要求。     

约束形式对高墩变截面钢桁架桥抗震性能影响的探讨

以某高墩上承式变高度钢桁架桥为工程背景,探讨了大震作用下墩梁固结、墩梁固定、墩梁间设置阻尼器3种模型对高墩大跨钢桁架结构抗震性能的影响,通过分析比较,结果表明设置阻尼器的减震模型在墩底横、顺桥向内力及墩顶位移方面均表现出一定的优越性。为今后该体系桥梁的设计提供参考。     

基于失控车辆诱导的斜护墩设计

为建设更加安全、经济、环保的低等级公路侧路安保设施,提出了斜护墩的概念。通过结合HYPERMESH和LS-DYNA两种软件,对斜护墩、道路以及车辆碰撞模型体系进行整合,建立起完整的碰撞模型;使用LS-PREPOST对不同旋转角下车辆与斜护墩碰撞结果进行了数值分析。研究表明:斜护墩对失控车辆有着良好的诱导能力。结合公路交通安全设施设计规范,针对不同线型路段特点进行斜护墩旋转角度及布设间距研究,提出了一套较为完整的低等级公路路侧安保设施解决方案。     

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。     

强夯置换碎石墩复合地基置换率公式的修正和数值模拟

强夯碎石墩由于锤击产生了鼓出,将墩体形状简化为鼓形和漏斗形。重新定义了置换率公式,并且利用简化模型推导出了体积置换率与原有的面积置换率的换算系数和工程可以使用的墩体改进值。使用FLAC软件模拟了相同体积置换率下不同墩体的极限承载力,证明了在工程上适当减小设计墩径是合理的。     

辅助墩的设置对斜拉桥内力的影响分析

以一座三跨（80m＋ 180m＋80m）预应力混凝土斜拉桥为工程背景,对有关辅助墩设置的三个计算模型的结果进行了对比,探讨了辅助墩与斜拉桥结构内力的关系,分析了辅助墩设置的合理位置.     

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.      

连续梁反应谱比较分析

以实际工程为背景,采用有限元程序对采用墩梁固结和墩梁铰接形式的3跨和2跨独柱墩连续梁桥建立有限元模型,并进行地震反应谱分析,通过对桥墩弯矩、剪力和位移等分析得出对于该桥的抗震采用2跨墩梁固结的形式比较好,能达到美观和实用的效果,对于以后的工程设计和模型建立有一定的指导意义.     

石板坡大桥墩梁固结点局部应力分析

为掌握石板坡大桥墩梁固结点的三维应力状态,建立了墩梁固结点结构分析的空间有限元模型,根据施工过程中及成桥后的工况,分别进行了空间有限元计算,得到了墩梁固结点在三种工况下的应力分布情况,检验了设计的安全性与合理性,提出了改善墩梁固结点应力的措施和方法,为设计和施工提供了科学的依据。     

山区深水环境高墩结构选型研究

以某山区水库高速公路建设项目为工程背景,针对其高墩、深水桩基的显著特点,应用有限元分析软件建立了考虑不同墩高和桩长参数的实体板式、空心薄壁和格构式高墩连续T梁全桥计算模型;分别从上部结构受力性能、墩身内力、墩顶水平位移和抗震设计等方面对三种墩型进行了详细的对比分析,并对高墩设计选型中的一些关键问题进行了讨论,可为类似山区水库高墩桥梁的合理选型提供参考。     

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。     

大跨度连续刚构桥抗震性能分析

双肢薄壁墩和单柱式墩是连续刚构桥的常用桥墩结构形式,为研究桥墩形式对桥梁的影响,以某连续刚构桥为基础,建立空间有限元模型,对比分析双肢薄壁墩和单柱式墩对连续刚构桥动力特性与地震相应的影响,研究预应力对桥梁地震响应和抗震性能验算的影响。结果表明,相同截面情况下,双肢薄壁墩比单柱式墩受力更为合理,预应力对刚构桥地震响应影响不大,但抗震性能验算时必须考虑预应力作用,且双肢墩的内外两肢受力要协调,避免正常使用状况下内外两肢内力相差过大。     

摆振自复位排架双层墩结构技术的数理模拟分析研究

对摆振自复位排架双层墩结构技术的数理模拟进行研究,首先简要介绍了该结构的概念及案例主要参数,并重点通过最大层间移位角、层间残存移位角、下层墩体关键断面纵筋响应及矮墩剪切损坏的风险评估等,对该双层墩数理模型的建立及主要参数时程进行比对分析,可为同类工程应用提供技术参考。     

花瓶式桥墩墩顶拉力计算分析

依托某项目3—25m现浇预应力混凝土连续箱梁桥,应用有限元程序ANSYS建立花瓶墩三维实体模型,分析花瓶墩受力特点;进而与拉压杆模型计算得到的拉杆拉力进行比较。结果表明,采用拉压杆模型计算的拉杆拉力误差较小,可以满足工程要求,并作为花瓶墩拉杆设计的依据。     

混凝土空心墩塑性铰区抗剪计算模型比较分析

准确评估空心墩塑性铰区的抗剪能力是高墩大跨桥梁抗震设计的重要内容. 目前国内外规范中并未明确给出空心墩的抗剪计算模型,规范中已有的实心墩抗剪公式能否直接应用、其它文献中实心墩或空心墩抗剪强度计算方法的适用性等均有待深入研究. 为此,基于25个发生剪切或弯剪破坏的空心墩试验数据,分析塑性铰区抗剪能力的影响因素,并将抗剪强度试验值与已有15个抗剪公式计算结果进行比较. 结果表明:混凝土空心墩抗剪能力随混凝土强度、配箍率和轴压比的增加而提高,一定范围内随位移延性系数和剪跨比的增加而降低,纵向配筋率的影响不显著;Aschheim、Caltrans、Sezen和Shin公式的计算值与试验结果误差不超过5%,其中Sezen模型计算效果最佳,可用于评估空心墩塑性铰区抗剪能力;NZS3101、JRA、JTG/TB 02-01—2008、Eurocode 8和ACI-318等规范公式计算结果略显保守,可作为空心墩抗剪设计的依据;其余公式过高估算了抗剪强度,不适于混凝土空心墩塑性铰区的抗剪设计.      

改善大跨度矮墩连续刚构桥受力的措施及其可行性研究

以一座大跨度矮墩连续刚构桥为背景,运用有限元软件建立了全桥的仿真计算模型,从调整结构受力方面,提出了改善大跨度矮墩连续刚构桥受力的措施,并对比分析了各种措施的实施效果及其可行性。