中欧规范重力式桥台地震作用计算对比研究

重力式桥台作为特殊的支挡结构,在地震区的抗震设计显得尤为重要。欧洲重力式桥台的抗震设计与国内规范不同,它是基于位移理论的挡土墙抗震设计方法。通过对比中欧重力式桥台抗震设计,比较在两种规范下地震土压力和桥台自身水平力计算上的差异,通过实例评价了欧洲和中国两种标准下重力式桥台的安全性。结果表明,欧标基于位移理论的重力式桥台地震作用值远高于我国抗震规范的计算值,欧标设计过于保守,一定程度上限制了重力式桥台在地震区的使用。     

重力式挡土墙地震土压力计算方法及抗震措施研究

对重力式挡土墙在地震荷载作用下的破坏机理和破坏形式及其原因进行系统地分析,基于上述研究,结合库伦土压力理论基本假设,同非地震荷载作用下重力式挡土墙的土压力计算方法进行对比分析,提出了重力式挡土墙在地震荷载作用下的土压力计算方法,针对不同破坏形式给出了合理有效的抗震措施。     

公路悬臂挡土墙抗震设计计算分析

现行公路工程抗震规范（JTJ004-89）挡土墙的抗震验算,已不能满足公路工程建设需要,挡土墙结构的抗震设计计算分析是有待深入研究的课题.考虑土体-结构动力计算,建立计算模型,用波动有限元模拟方法,对公路悬臂挡土墙进行了抗震计算分析.得出结论：在水平地震力作用下,计算出了公路悬臂挡土墙的动力放大系数数值以及沿高度分布的规律,得到了最大地震加速度的变化曲线.为公路悬臂挡土墙的抗震设计提供了有益的理论参考.     

废弃钢渣回填土工格栅加筋挡土墙的抗震性能振动台试验

为了研究废弃钢渣回填土工格栅加筋挡土墙在地震作用下的抗震性能，根据量纲分析理论中的Froude常数与相似比原理设计了土工格栅加筋挡土墙振动台试验模型，利用汶川地震近场什邡波（SF）和远场松潘波（SP）作为主要加载波形，以废弃钢渣为回填料，开展了土工格栅加筋钢渣挡墙的振动台模型试验。考虑地震强度的影响研究加筋挡土墙在不同地震波、不同地震强度下的墙体位移、水平加速度、回填料加速度、回填料表面竖向沉降以及土工格栅动应变等反应规律。为了将钢渣回填土工格栅加筋挡土墙的反应特性与传统砂土回填加筋挡土墙的反应特性作比较，开展了传统砂土回填土工格栅层的挡土墙抗震性能研究。试验结果表明：在不同加载强度下，远场SP波加载时的墙体加速度放大系数均大于近场SF波加载时墙体的加速度放大系数，挡土墙在加载远场SP波时比加载近场SF波时的反应更为激烈；在相同的地震波、地震强度下，通过对比钢渣和砂作为填料时的墙体和回填料的加速度、墙体变形和回填料沉降反应特征，得出质重且级配良好的钢渣作为加筋挡土墙回填料时，加筋墙体具有良好的抗震作用。在地震作用下，土工格栅应变峰值随墙高的分布情况为"上下小，中间大"，与静态下格栅应变规律一致。研究结果表明废弃钢渣回填土工格栅加筋挡土墙可以应用到工程实践中。     

钢筋混凝土桥梁柱直接基于位移的抗震设计方法研究

该文简要回顾了基于性能,位移抗震设计理论的引入和发展现状,分析了各种抗震设计方法的优缺点,之后系统概括出直接基于位移抗震设计的理论框架;比较分析了两种基于位移的设计方法：割线剐度法和非线性位移谱法。在此基于非线性位移反应谱法的基础上,提出了一种无需迭代直接基于位移的设计方法,并给出具体的设计步骤,并以实例验证了方法的可行性。     

直接基于位移的预制拼装墩柱抗震设计

基于性能的设计是桥梁抗震设计未来的发展方向之一,而基于位移的抗震设计方法是实现基于性能设计的最佳途径。预制拼装预应力混凝土桥墩的受力特性与普通钢筋混凝土现场浇筑桥墩的受力特性有较大区别,为了实现中高烈度区桥梁快速化施工建造,对基于位移的预制拼装预应力混凝土桥墩抗震设计方法进行研究。基于节点弯矩-曲率分析和非弹性位移反应谱,提出基于位移的预制拼装桥墩设计方法。首先根据基于性能的设计思想,结合预制拼装桥墩的受力特点,确定5个性能水平和对应的工程需求参数;然后推导塑性转动从接缝张开算起的目标位移的计算方法;提出单柱式预制拼装桥墩直接基于位移的抗震设计步骤,对该种旗帜形滞回响应结构的等效黏滞阻尼、非弹性位移反应谱、设计水平力、弹性开裂刚度等内容进行研究。以某拟静力往复加载试验预制拼装桥墩为例进行直接基于位移的设计,并进行纤维模型非线性地震时程分析,比较两者结果,验证所提方法的正确性。     

桥梁结构基于位移的抗震设计方法研究进展

基于位移的设计是一种在设计中以位移要求为前提的抗震设计方法，因此直接与结构的破坏有关。本文对桥梁结构基于位移的抗震设计方法的国外的研究进行了回顾，并指出该设计方法用于工程实践时应注意的几个问题。     

自复位双柱式摇摆桥梁抗震设计方法及工程应用

为发展具有损伤可控特性和自复位能力的摇摆结构新型桥梁抗震体系,对自复位双柱式摇摆桥梁的抗震设计方法及其工程应用进行研究。在摇摆桥墩受力机理和旗帜形滞回分析模型基础上,提出其在消压、屈服和设计极限状态的计算方法,并给出限定残余位移侧移率小于1%的回复能力验算公式。考虑到摇摆桥墩的力学行为和变形特点,提出直接基于位移的摇摆桥梁结构抗震设计方法,给出设计原则及具体的设计步骤,并把该方法成功应用到黄徐路跨线桥梁抗震设计中。在此基础上,数值分析不同设计地震作用下摇摆桥梁结构的性能状态及其性能指标,并介绍了中国首座自复位摇摆桥梁工程——黄徐路摇摆桥梁工程实践,展示了实桥应用中的一些抗震构造细节。研究结果表明:提出的验算公式可为设计计算提供充分的理论依据;E1地震作用下耗能钢筋没有屈服且具有较高的安全储备;在E2地震作用下,随着桥梁发挥摇摆功能,摇摆桥墩刚度减小,地震力增幅变小,有效实现了结构减震功能,且震后桥墩残余位移较小,可忽略不计,实现了结构自复位功能,满足了既定的抗震设计目标。     

地震作用下土工格栅加筋土挡土墙动力响应分析

采用连续介质快速拉格朗日差分方法对一座土工格栅加筋土挡土墙地震作用下的动力响应进行了计算分析,将加筋材料中最大拉力、动土压力、加速度放大效应的数值模拟结果与FHWA和公路加筋土工程设计规范计算值进行了对比分析。计算分析表明,挡土墙面板位移与加筋材料拉力均随时间累计增加,地震持续时间对加筋土挡土墙动力影响明显;在地震末期,加筋材料拉力、动土压力数值计算值要明显大于规范计算值;地震时加速度沿墙高有明显的放大效应,加筋土挡土墙墙趾分担了相当一部分动土压力。当前规范设计方法对这些因素均未给予充分的考虑。     

以位移为基础的钢筋混凝土连续梁桥抗震设计方法

利用等效线性化方法将钢筋混凝土(RC)连续梁桥结构简化为多自由度线弹性体系,采用振型反应谱的概念研究了结构在横向地震作用下考虑多阶模态效应的直接基于位移的抗震设计方法。探讨了连续梁桥的上部结构(主梁)及桥墩(台)刚度的变化对结构横向振动模态质量与模态周期的影响,给出了多阶模态设计方法的具体设计过程。对对称与非对称连续梁桥采用相同的设计步骤进行基于位移的抗震设计,并对设计算例用非线性时程分析验证了设计结果的合理性。     

重力式和衡重式挡土墙抗震性能研究

选定同一路基横断面,用理正岩土51软件设计出相同安全系数的重力式挡土墙和衡重式挡土墙,利用ANSYS软件分别对二者加固路基的抗震性能进行了模拟计算。通过拟静力法和有限元法计算出两种挡土墙的支护抗震性能,从其位移云图分析比较表明,在静力作用和安全系数相同的情况下,只考虑水平地震力,两种挡土墙的抗震效果是一致的。     

高烈度地震区公路路肩挡土墙震害调查与分析

文章在紫坪铺水库左岸场内重载公路路肩挡土墙震害调查分析基础上,得出高烈度地震区提出岩土工程稳定性分析需要考虑局部场地条件的影响、Ⅷ度以上高烈度地震区的高挡墙应适当考虑提高地震放大系数、挡土墙材料应改为片石混凝土或混凝土等观点。在总结分析工程建设的抗震经验和教训基础上,对今后工程的抗震设计及抗震设防标准的修编提出一些探索性意见。     

城市与公路桥梁抗震设计规范的实例比较

针对一座规则连续梁桥,采用延性抗震设计策略,分别基于《城市桥梁抗震设计规范》与《公路桥梁抗震设计细则》,进行了全面地地震反应分析和抗震验算,并着重对两本规范的设计反应谱及产生的地震反应、抗震验算指标的计算结果进行了详细地对比分析。结果表明,前者较大的反应谱参数对延性构件的强度和位移能力提出了较大的要求,对于能力保护构件,后者在构件能力计算方面偏于保守,对构件能力提出了更高要求。     

基于全寿命周期的桥梁结构抗震性能评价与设计方法研究进展

为了促进桥梁结构全寿命抗震设计研究在中国的发展,详细论述并总结了基于全寿命周期的桥梁结构抗震性能评价与设计方法在国内外的研究进展,同时建立了其研究体系的基本框架。首先介绍了钢筋混凝土桥梁结构在其全寿命周期内遭受以氯离子腐蚀作用为主的环境作用分析模型的研究成果,在此基础上着重介绍了以桥梁结构地震易损性分析方法为代表的抗震性能评价方法与地震损失成本评估方法的研究进展,最后论述了基于全寿命成本分析的桥梁结构抗震优化设计方法研究现状。研究结果表明：基于全寿命周期的抗震性能评价和设计方法能够合理地解决传统抗震设计方法中未考虑结构抗震性能退化的问题,对于桥梁抗震工程领域的发展具有重要意义。     

强震作用下LRB规则连续梁桥简化设计方法研究

基于等效线性方法及等效塑性铰理论,根据铅芯橡胶支座(LRB)规则连续梁桥的动力特性以及强震作用下隔震支座和桥墩非线性特征将规则连续梁桥结构简化为单自由度体系,并对于体系的等效刚度及等效阻尼比进行了估计.选取主梁位移及桥墩墩顶位移作为目标位移,利用修正的长周期高阻尼位移反应谱进行了基于位移的桥梁抗震设计.最后给出了设计实例,设计结果与采用SAP2000计算的弹塑性时程分析结果比较满足工程精度要求.适用于具有不同性能水平下的规则型LRB隔震桥梁的初步分析和设计,可以为强震作用下LRB隔震桥梁地震反应分析提供参考.     

Push-over分析在桥梁抗震性能评价上的研究现状

目前在桥梁抗震性能评价中多倾向于采用非线性时程分析计算桥梁地震响应,但是存在着工作量大,计算复杂等问题。而在基于结构位移/性能的抗震思想下,采用塑性倒塌机构分析(即push-over)方法来评价地震作用下桥梁的抗震性能具有广泛的应用前景。该文就目前push-over分析应用于桥梁抗震性能评价在国内外的研究现状做了归纳总结,并对此做出适当的评价和展望。     

中日桥梁抗震设计规范中群桩基础设计的比较研究

该文比较了中国和日本两国桥梁抗震设计规范中群桩基础的抗震设计方法,并结合一座连续梁桥分别采用中日规范进行抗震分析与比较。中国规范要求桩基在地震中保持弹性工作状态,而日本规范允许桩基在特殊情况下塑性屈服;中国规范对群桩基础仅进行强度指标验算,而日本规范对强度、位移或转角进行验算;中日规范的群桩基础抗震计算方法基本相同。实例计算表明:对于桥墩的地震需求,"日本规范"明显比"中国规范"大;但对于群桩基础的地震需求,当桥墩屈服后,基本一致;基础的转角不控制设计。     

以位移为基础的钢筋混凝土桥梁墩柱抗震设计方法研究

对钢筋混凝土桥梁墩柱基于位移抗震设计方法进行了系统的研究,应用UC-Fyber截面分析软件对大量方形和圆形截面进行弯矩一曲率分析,给出了墩柱目标位移的实用计算方法.根据我国2008年版抗震新规范的加速度反应谱得到不同阻尼比时的弹性位移反应谱、不同延性系数时的非弹性位移反应谱及非弹性需求谱,给出了结合我国规范的位移需求3种简化计算方法.进行了3种位移需求简化方法的实例计算,对设计算例用非线性时程分析验证了设计结果.结果表明,桥梁墩柱的目标位移与混凝土强度等级、纵筋配筋率、墩高及截面形式等因素都是有关的;基于等效线性化方法和基于非弹性位移反应谱方法以设计反应谱为基础进行计算,既保证了目标位移的实现,也考虑了结构的安全需求;基于能力谱方法以图形显示设计具有简单直观的特征,但是pushover分析得到的结构能力谱曲线与实际情况仍然存在一定的差别.     

山区高速公路双层高架桥双层框架式桥墩拟静力试验分析

山区公路双层高架桥通常属于典型的非规则桥梁.山区双层高架桥桥墩高,高阶振型对结构的地震响应及位移延性能力有显著的影响;桥墩在遭受横向地震作用时,受力非常复杂,结构潜在的塑性铰区域可能多达8个,因此其设计超出了现有国内外抗震设计规范的应用范围.基于以上背景,本研究针对洛塘河双层高架特大桥进行了缩尺模型的拟静力试验,针对低周反复荷载作用下双层高架桥的破坏形态、特征荷载、位移延性、刚度退化、耗能能力等性能,进行了深入分析和讨论;并针对双层高架桥在设计中横梁、墩柱的设计提出了优化方案.     

公路大跨度桥梁建设期抗震设防标准研究

针对桥梁结构建设期间的抗震性能存在较大风险、国内公路桥梁在建设期一般没有考虑地震作用影响的问题,基于现行桥梁抗震设计规范重要性系数的概念,根据设计基准期、烈度、超越概率及地震重现期关系,研究了公路大跨度桥梁建设期的设防标准和抗震重要性系数,通过数值模拟,采用所推荐标准与抗震重要性系数评估了西部高烈度区一座T形刚构桥在建设期的抗震性能,并与成桥状态桥梁抗震性能比较。结果表明:大跨度桥梁建设过程中地震响应规律与成桥状态不同,对于桥梁建设期抗震,建议建设期在5年内的桥梁采用5年设计基准期超越概率10%的地震动,建设期超过5年的桥梁采用桥梁抗震设防类别E1地震作用;要求建设期桥梁在地震作用下处于弹性状态。