(65+100+65)m钢-混组合连续梁下部结构抗震性能分析

以昆明市南连接线高速公路工程中跨越南昆铁路的(65+100+65)m钢-混组合梁主桥为背景,采用反应谱和动态时程分析方法对桥梁进行地震响应分析。考虑铅芯橡胶支座的非线性特性,分别利用反应谱进行E1地震作用下和时程分析方法进行E2地震作用下的结构响应分析。通过计算各墩柱截面的M-Phi曲线判断了各个墩柱在E2地震下的工作状态均处于弹性工作范围之内,达到了设置减隔震装置的性能目标。有限元分析采用大型桥梁结构分析软件MIDAS。     

地震激励桥梁基础减隔震支座性能研究

以某工程项目为对象,以50 a 10%超越概率E1 (地震作用)和50 a 2%超越概率E2 (地震作用)的地震动加速度时程数据为输入参数建立有限元模型来分析普通橡胶支座和双曲面球形减震支座对桥梁整体结构抗震特性的影响作用。研究结果表明:E2地震力作用下,双曲面球形减震支座下梁端横向和纵向位移均大幅度下降,支座横桥向位移增加,橡胶支座纵向位移增大而滑动支座纵向位移减小,减隔震支座降低了相邻主梁碰撞而造成结构震害; E1地震力作用下,桥梁立柱和桩基结构在橡胶支座和双曲面球形减隔震支座下均不会发生基于结构抗弯能力不足而导致基础震害,但双曲面球形减隔震支座下桥梁立柱底部和桩基弯矩均大幅下降;E2地震力下,橡胶支座的1#、2#桥墩立柱和1#、2#、3#、4#桥墩桩基结构弯矩超过结构的抗弯承载能力,桥梁立柱和桩基结构均会发生严重破坏;双曲面球形减隔震支座下桥梁立柱底部和桩基弯矩均大幅下降,低于桥梁立柱的抗弯承载力,桥梁结构不会发生结构破坏。     

桥梁抗震设计《08细则》与《89规范》在某简支梁桥抗震设计中的对比研究

以云南抗震设防烈度为8度的一座桥面连续简支梁桥为例,分别根据JTG／T1302-01--2008《公路桥梁抗震设计细则》（简称《08细则》）和JTJ004—89《公路工程抗震设计规范》（简称（89规范》）的抗震设计分析方法和抗震构造措施要求进行抗震性能研究。结果表明,该桥抗震性能和墩柱配筋构造满足《89规范》的要求。（08细则》中E1地震作用响应与（89规范》基本一致,但墩柱配筋构造不满足《08细则》要求;在E2地震作用下墩柱进入塑性阶段．其塑性铰转动能力、能力保护构件均不满足要求。可见,《08细则》引入的能力保护设计原则、延性构造细节和抗震措施能够确保大桥遭遇地震时满足设防目标要求。     

鳌江特大桥抗震设计特性分析

本文以鳌江特大桥为工程背景,通过建立主桥的空间弹性动力计算模型,分析其结构动力特性。大桥采用了线性反应谱法进行了结构地震反应分析,研究了关键截面在E1地震作用(50年超越概率10%)和E2地震作用(50年超越概率2%)两种设防水准地震输入下的地震响应,得出结构的抗震性能安全性评价。     

高墩系梁设置对桥墩横向地震响应的影响

在地震高烈度地区桥梁下部结构设计时,经常会遇到桥墩较高时需要设置系梁的情况,来防止墩柱发生横向动力失稳,减小地震作用下的桥梁破坏.从大量的震害中发现未设系梁的桥墩比设置系梁的桥墩横向破坏显著.以毛林特大桥引桥下部结构为研究对象,分析E2地震作用下墩柱的横向变形和关键截面的内力,研究表明桥墩较高时系梁设置对桥墩横向抗震性能影响显著.     

高墩大跨连续刚构桥地震作用非线性时程分析

以某山区高墩、大跨连续刚构桥为对象,采用ES软件建立桥梁有限元模型,通过弹塑性时程分析,进行E2地震作用下桥梁下部结构地震响应分析及墩柱弯曲能力验算,所得结论可为类似桥梁的设计建造参考借鉴。     

高墩桥梁在地震作用下墩柱的强度与变形

以G213线川主寺至汶川公路灾后重建工程LJ10合同段中的小宗渠顺河桥的高墩简支梁一联为例,分析其墩柱在E2地震作用下的强度与变形,可为高墩桥梁的建设和抗震设计提供参考。     

软弱地基上超长桩基础连续梁桥的地震反应

目前,对软弱地基上超长桩基础桥梁的抗震研究还较为缺乏。以建于软弱地基上的一座超长桩基础预应力混凝土连续梁桥为工程案例,建立了考虑桩—土相互作用及支座滑移的有限元计算模型,并采用时程分析方法,计算分析了该桥在E1和E2两级设防地震作用下的结构地震反应。结果表明:对软弱地基上超长桩基础连续梁桥,其在E2地震作用下可能出现板式橡胶支座滑移现象,设计需要仔细考虑主梁与桥台(或相邻联主梁)之间的缓冲设施或限位措施;此外,桥墩和桩基础在E2地震作用下所受的地震内力相对较小,一般不会出现承载力不足问题。     

现浇及装配式桥墩刚度折减对比分析

利用ANSYS有限元软件建立装配式和现浇桥墩局部分析模型,对墩柱的纵横向尺寸进行参数化处理,以桥墩顶缘位移为控制条件,分析需折减的桥墩参数和折减后的桥墩尺寸。结果表明,在E2地震作用下,现浇桥墩的刚度折减为装配式的0.85倍,即顺桥向现浇桥墩尺寸折减为原尺寸的0.947 3倍时,装配式桥墩和现浇桥墩在地震作用下的受力特性基本一致。     

震区曲线匝道连续梁桥下部结构抗震性能研究

以某震区曲线匝道连续梁桥为研究对象,通过Midas Civil有限元分析软件对该桥建立空间有限元分析模型,依据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)中相关规定,应用反应谱法分析了该桥的自振特性,对该桥在E1和E2地震作用下的受力进行了分析,并且比较了E1和E2作用下墩桩受力,最后对该桥下部结构的抗震性能进行了校核。     

两水准地震设防下的斜拉桥体系易损性分析

针对中国规范所定义的E1,E2地震下的结构性能进行的地震易损性研究尚不充分问题,提出两水准地震作用下结构性能的概率评估方法,推导了设计地震下地震风险的理论公式,并以特大跨斜拉桥为例来阐述该方法,建立考虑多种非线性效应的斜拉桥有限元模型,斜拉桥关键构件(桥塔、桥台、支座、阻尼器)和结构体系的概率需求地震模型以及地震易损性方程;拟合所在场地的地震危险性曲线方程,得到不同重现期地震下构件和体系的损伤概率;计算E1,E2两水准地震下的构件损伤概率,以多个构件的性能水平为目标,基于蒙特卡洛模拟抽样方法得到桥梁的体系易损性曲线,计算体系地震风险;基于提出的两水准地震设防下的斜拉桥体系易损性分析方法,进一步比较了使用阻尼器加固前后斜拉桥在E1和E2两水准地震下的体系易损性。结果表明:安装阻尼器以后斜拉桥在设计地震作用下的各个关键构件以及结构体系的损伤概率大大降低;表明两水准地震设防下的斜拉桥体系易损性分析方法可以为斜拉桥概率性抗震设计及加固提供实践方法。     

罕遇地震下连续梁桥弹塑性动力时程反应分析

在罕遇地震下连续梁桥的墩柱会进入塑性工作状态,采用弹塑性纤维单元模拟墩柱的弹塑性力学性能。通过合理设置弹塑性纤维单元的位置,计算等效塑性铰长度,进行罕遇地震下连续梁桥的弹塑性动力时程反应分析。研究结果表明,使用弹塑性纤维单元,可以模拟罕遇地震作用下连续梁桥的墩柱结构由弹性阶段进入塑性阶段的变化过程,得到罕遇地震作用下连续梁桥的地震响应需求,为准确地评估罕遇地震下桥梁结构的工作性能,合理地进行桥梁结构的抗震设计提供必要的前提和基础。     

连续梁桥纵向地震碰撞反应参数研究

针对连续梁桥在地震作用下伸缩缝处的碰撞现象,建立了考虑支座非线性和墩柱弹塑性的碰撞模型。在此基础上,应用非线性时程方法研究了纵向地震作用下连续梁桥相邻联的非同向振动和伸缩缝处的碰撞效应。分析结果表明:影响碰撞反应的主要因素是相邻联的周期比和基本周期的大小,相邻联的质量比、伸缩缝间隙大小以及墩柱的弹塑性等因素对连续梁桥地震碰撞反应也有重要影响。同时还发现:碰撞对高度不同向振动的相邻联影响较大,当相邻联的周期比T1/T2>0.7时,碰撞对连续梁桥纵向地震反应的影响较小。     

基于能力需求比法的矮墩大跨度PC连续梁桥延性和减隔震设计评价

针对墩身刚度差异明显的大跨度连续梁桥合理抗震体系选择的问题,以一座跨径布置为(90+150+90)m的矮墩变截面PC连续梁桥为工程背景进行分析.对比分析了在E2地震下采用延性抗震体系和利用摩擦摆支座的减隔震体系下桥梁关键构件的地震响应,然后运用能力需求比法对两种抗震设计下桥梁安全状态进行评价.结果 表明:采用延性抗震体系,制动墩承担较大地震力,桥墩虽保持弹性,但桩基和支座破坏,桥梁处于危险状态;利用摩擦摆减隔震支座进行减隔震设计,各墩地震水平力分担均匀且地震水平力有效减小,墩柱处于弹性状态,桩基和支座完好,桥梁处于安全状态.对于墩身高度矮,墩身刚度差异显著的大跨度PC连续梁桥,设置摩擦摆减隔震支座,可以改善结构抗震性能,满足桥梁在地震作用下的性能目标.     

形记忆合金主动约束钢筋混凝土桥墩的抗震特性研究

过去地震中钢筋混凝土(RC)桥墩的损坏多数是由于弯曲延性不足或抗剪能力不够而引起的,为改善其抗震性能,在地震地面运动激励下,研究分别使用碳纤维增强复合材料(CFRP)和形状记忆合金(SMA)后RC桥墩的抗震特性.结果表明:在提高墩柱的强度、等效刚度以及降低墩柱的残余位移等方面,使用SMA均明显优于使用CFRP.     

FRP缠绕混凝土墩柱抗震性能的有限元分析

利用FRP对混凝土结构进行抗震加固是一种有效的结构加固方法.介绍了利用FRP材料对混凝土墩柱进行抗震加固的机理;利用有限元软件ANSYS模拟了地震中轴向压力与单向及双向地震往复荷载耦合作用下FRP加固混凝土墩柱的力学响应,并与非加固墩柱的受力性能进行了比较,验证了此种抗震加固方法的有效性,为试验研究及加固工程施工提供了理论依据.     

低重心斜拉桥边跨墩柱横向抗震措施研究

针对低重心斜拉桥边跨墩柱的横向抗震问题,以某在建低重心斜拉桥为背景,进行边跨墩柱横向抗震措施研究。该桥主桥为(45+80+285+80+45)m双塔双索面混凝土斜拉桥,边跨墩柱高度仅为11 m。采用SAP2000建立全桥有限元模型,输入地震动,通过抗弯能力需求比R M评估桥梁的抗震性能,提出改变墩柱截面形式与采用防屈曲支撑构件(BRB)等8种抗震措施,并对比分析各措施墩柱关键截面的R M。结果表明:在地震作用下,设置横向固定支座的边跨墩柱墩底截面弯矩较大、R M均小于1,是低重心斜拉桥横向抗震的薄弱环节;8种抗震措施墩柱关键截面的R M均大于1,各措施均可改善边跨墩柱的横向抗震性能,措施Ⅱ-6(将边跨墩柱改为双肢截面,并在双肢间设置BRB)为该桥最优措施。     

大鳌大桥抗震性能分析

以大鳌大桥为例,对采用大直径变截面桩基的大跨径连续刚构进行了两阶段抗震性能分析。弹性反时程分析表明:结构在E1地震激励下保持弹性;在E2地震下首先采用弹性时程分析确定潜在的塑性破坏部位,进而采用纤维梁单元对结构进行非线性时程分析。研究结果表明:结构在E2地震激励下,变截面桩基础的采用并未改变结构主要塑性响应区域的位置。边墩墩底出现了轻微的塑性破坏,满足E2地震作用下的抗震性能要求。     

双层连续梁桥抗震分析

根据JTG/T B02-01-2008《公路桥梁抗震设计细则》中两水平设防、两阶段设计的要求,采用反应谱法和弹塑性时程分析方法对双层连续梁桥地震行为进行分析。以大连市星海湾跨海大桥东引桥为例,采用Midas/Civil软件建立模型,分别验算了E1地震作用下的结构强度和E2地震作用下的结构延性。计算结果表明:桥墩在E1地震作用下,结构强度满足要求;E2地震作用下,横桥向墩底和墩顶未发生屈服,而顺桥向墩底发生屈服且墩底塑性转角满足要求。结果表明:该结构满足细则"小震不坏、大震不倒"的设防要求。     

小半径城市立交桥梁抗震性能分析

以邯郸市人民路—东环路全互通立交桥工程NE16～NE19匝道桥为背景,根据《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011),对小半径城市立交桥梁抗震进行分析探讨。计算表明:考虑铅芯支座及滑动支座的非线性特性,各个墩柱在E2地震下的工作状态均处于弹性范围内工作,达到了设置减隔震装置的性能目标。