液固耦合作用对不同截面深水桥墩的自振特性影响研究

介绍了深水桥墩液固耦合模型在ANSYS软件中模型的建立。利用Morison方程提出的附加质量概念考虑动水压力对桥墩作用,采用3种截面积相等的不同类型桥墩,即淹没水深相同时,所受动水压力相等。利用ANSYS建立实体单元与Fluid30单元来分析液固耦合作用对不同类型桥墩的自振特性影响。通过实例分析发现液固耦合对桥墩自振频率的影响是显著的,桥墩完全被水淹没时,其自振频率最大下降了24.2%。进一步研究发现相同截面面积的不同类型的桥墩,在相同水深时,由于其液固耦合接触面沿坐标轴方向上的正投影面积大小不一样,造成桥墩沿该方向上自振频率下降量大不相同。且沿坐标轴方向正截面面积越大,桥墩沿该轴方向上的弯曲自振频率和扭曲自振频率下降越大。     

基于监测数据的特大跨高强混凝土刚构桥施工阶段受力分析

大跨度连续刚构桥在桥梁工程的得到广泛的应用,为了保证桥梁施工达到设计要求的应力状态和线形要求,对大跨度刚构桥施工阶段进行受力分析十分必要。尤其是。以万龙山大桥上C60高强混凝土连续刚构桥为工程背景,基于健康监测方法,对大特跨高强混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工中理论计算进行了验证。首先建立了三维有限元模型进行理论分析研究,计算出理论应力,采用布置传感器测出实际应力,进行对比分析,对于正确指导此类桥梁的设计及安全施工具有一定的理论和工程实用价值。结果表明:在万龙山大桥C60高强混凝土连续刚构桥施工中,实测值混凝土压应力基本都大于理论计算的压应力值,桥梁截面全截面受压,整个施工过程中结构处于安全状态。     

不同频谱特性地震动输入下的场地地震反应

对进行土-结构相互作用大比例模型试验的成层土场地,在获取各层土动力特性指标的基础上,土体采用等效线性模型,进行了不同加速度峰值和不同频谱特性地震动输入下的场地三维有限元地震反应分析,研究了场地土的地震放大效应和地基的滤波效应,为进一步研究土-结构相互作用奠定了基础.     

基于宏应变监测的桥梁动静态信号分离研究

桥梁健康监测是掌握桥梁运营状况的重要手段。在监测系统中,桥梁静态应变信号能够直观地反映出桥梁的受力状况,但桥梁在运营阶段所监测的应变信号为车辆的动态应变信号,由于用来监测应变的常用传感器为点式应变计,容易受粘贴部位微小损伤的影响而出现测试信号异常的现象。采用外贴式长标距应变传感器对桥梁的健康状况进行动态监测,分析不同车速对长标距动静态信号分离方法的影响,从动态宏应变信号中提取出静态应变信号,从而直观地监测桥梁的受力状况。研究结果表明,从长标距动应变信号中提取静态应变的方法在桥梁健康监测中具有良好的适用性。     

动水压力影响下考虑SSI效应的桥墩结构地震响应分析

基于Morison方程法,采用附加质量考虑动水压力的影响,利用ABAQUS软件计算平台建立了动水压力作用下刚性地基桥墩和考虑SSI效应的桥墩结构,对动水压力作用下考虑和不考虑SSI效应时桥墩的地震响应进行了比较,分析了考虑SSI效应的桥墩的地震响应随水深的变化规律。结果表明:动水压力作用会增大桥墩的地震响应,其受桥墩入水深度的影响;当考虑SSI效应后,动水压力作用对桥墩自振频率折减和地震响应增大作用有所降低,但仍不能忽视动水压力作用。     

基于土-结构动力相互作用的结构隔震研究

利用土-结构动力相互作用中的地基隔震效应,提出换填地基进行结构隔震的新途径.依据成层地基中的单桩水平阻抗函数研究了土层动力特性对桩基阻抗的影响,指出在较坚硬场地上,只对桩身一定范围内的地基进行软化换填时,就可明显减弱桩基阻抗作用,降低其传递给上部结构的地震作用,从而达到上部结构隔震的效果.算例表明这一隔震途径的可行性和合理性.     

场地土最大动剪模量的室内外试验研究

为了更可靠地获取场地土动剪模量,利用JB型波速仪,采用单孔法,现场对场地土分别沿1.80 m、2.80 m、3.65 m和6.65 m深度进行了波速测试,得到了场地各层土的剪切波速。此外,取出了场地各层土的原状土样,进行了室内循环单剪试验,获得了各层土的动剪模量,并与剪切波速的计算结果进行了比较分析。结果表明,由现场剪切波速试验和室内循环单剪试验得到的最大动剪模量比较接近,说明两种试验的结果都比较可信,两者可以相互验证,建议实际应用中将两者综合考虑。     

高速列车引起的深水桥墩流固耦合的振动分析

为研究水体对桥墩结构振动特性的影响,以ANSYS为计算平台,建立了桥墩-水流固耦合有限元模型,计算了不同几何尺寸和淹没比情况下桥墩的自振频率,分析了桥墩在高速列车作用下,不同水深对其振动特性的影响。分析后得出结论：当水体深度小于墩高50%时,桥墩的自振频率降低不明显;当水体高度大于墩高50%时,桥墩自振频率出现明显降低。高速列车作用下,桥墩墩顶纵向位移出现极值的时间,随淹没比的增加向后推迟;桥墩墩顶纵向加速度随淹没比的增加而增加。因此,高速列车作用下,水体对于涉水铁路桥梁桥墩的自振与动力振动特性有着明显的影响,且这种影响不可忽视。