公路双柱式高墩的空间地震响应分析

通过对云南山区双柱式高墩的梁桥进行空间地震响应分析,总结这类似桥梁的地震响应特点,提出一些有利于指导桥梁设计的建议,有关经验可供类似工程参考。     

跨断层桥梁地震响应特性研究

为了解跨断层桥梁地震响应规律,为桥梁抗震设计与研究提供参考,以一座跨越走滑断层梁桥为研究对象,利用混合模拟法合成了跨断层桥梁地面运动时程,基于地震动位移输入模型,采用非线性时程分析法计算了该桥的结构地震响应,并从内力和位移响应方面与对应近断层桥梁进行了对比分析。结果表明:跨断层梁桥的桥墩承受较大扭矩;在断层错动方向,断层两侧主梁、支座及桥墩的内力、位移响应方向相反,地震动结束后,存在显著的残余内力和位移,具有较大的结构破坏风险。建议设计时应基于跨断层桥梁的地震响应特性,进行针对性的抗震设防,以减轻或避免结构破坏带来的不利影响。     

大跨梁桥施工全过程地震响应非线性影响分析

考虑各种非线性因素影响,对三座典型大跨连续梁桥,花瓶型实体桥墩桥梁、矩形空心薄壁桥墩桥梁和双柱实体桥墩桥梁进行施工全过程非线性时程分析,评价非线性因素对大跨梁桥施工全过程地震响应的影响程度。研究结果表明,非线性时程分析的地震响应峰值主要集中于8#梁段、9#梁段、边跨合拢、体系转换、中跨合拢和桥面施工等阶段,在抗震设计过程中应予重点关注。总体上矩形空心薄壁桥墩桥梁在整个施工过程中表现出较大的抗震刚度,双柱实体桥墩桥梁次之,花瓶型实体桥墩桥梁最小。各种非线性因素对桥梁的地震响应随施工阶段推进而变化的规律影响不大,对大跨梁桥施工全过程地震响应的数值大小影响明显。     

高烈度区非规则连续T梁桥抗震设计研究

结合我国现行公路桥梁抗震设计规范,使用大型通用有限元程序ANSYS,对高烈度地震区一座4跨非规则连续T梁桥分别设置板式橡胶支座和铅芯橡胶支座方案,采用非线性时程分析方法计算结构在E2地震作用下的地震响应,对比分析减隔震与非减隔震方案的桥梁地震响应,并进行桥墩抗震性能验算,总结了铅芯橡胶支座对非规则连续T梁桥的减隔震效果,为同类桥梁的减隔震设计提供参考。     

西部冻融环境下隔震曲线梁桥抗震性能研究

曲线梁桥是现代交通的一种重要桥型,由于其平面不规则性导致的弯扭耦合效应,使得曲线梁桥的地震响应非常复杂。西部冻融地区混凝土曲线梁桥结构所处环境十分恶劣,桥梁在承受冻融循环作用的同时还会受氯离子等物质的侵蚀,导致的既有桥梁结构耐久性损伤,造成既有桥梁结构抗震性能退化。针对曲线梁桥弯扭耦合受力的复杂性,建立了隔震曲线梁桥在地震作用下的动力控制微分方程,选择合理的冻融环境下弹性模量退化模型,对隔震曲线梁桥进行抗震性能分析。分析结果表明,在地震作用下,对曲线梁桥不管是墩顶位移还是加速度,随着冻融循环次数的增加,动力响应值随之增大,相应的抗震性能随之降低。     

基于预制梁桥防落梁措施的研究探讨

为了减轻地震作用下的桥梁损坏,桥梁设计中必须考虑防落梁构造措施。结合预制梁桥的施工工艺特点,对预制梁桥的防落梁设计进行了研究探讨,并提出了一种适用于预制梁桥的防落梁装置及设置方法,对类似桥梁的防落梁设计具有一定的参考价值。     

曲线梁桥地震响应影响因素分析

针对曲线梁桥地震响应特性比较复杂,在地震中容易发生较为严重震害这一现象,以某三联曲线梁桥为背景,建立三维有限元模型,采用非线性时程分析方法,系统研究了主梁与挡块及伸缩缝的碰撞效应和地震输入角度对规则曲线梁桥和非规则曲线梁桥地震响应的影响。研究表明:碰撞效应对曲线梁桥的地震响应有较大影响,特别是对墩底的径向剪力和绕切向弯矩影响更为明显,而对墩底的切向剪力和绕径向弯矩影响相对较小。挡块碰撞对内力响应的影响,规则曲线梁桥与非规则曲线梁桥基本相同,但对位移响应的影响,规则曲线梁桥大于非规则曲线梁桥。地震动输入角度对规则曲线梁桥和非规则曲线梁桥地震响应影响有所不同,在进行规则曲线梁桥地震响应分析时采用规范规定的曲线梁桥地震动输入角度进行抗震验算是合理的;但对非规则曲线梁桥进行地震响应分析时应根据具体情况确定最不利的地震动输入角度进行抗震验算。     

汶川地震桥梁震害经验及抗震研究若干新进展

2008年5月12日我国四川省汶川县发生8.0级大地震,造成大量公路桥梁破坏,并为桥梁抗震研究留下了众多资料.总结了汶川地震桥梁震害经验,认为宜重视桥梁近断层地震动响应及防落梁措施、小半径曲线梁桥地震防倒塌设计、桥梁延性抗震设计及细部配筋和深水高桥墩地震损伤及控制等抗震问题.综述了课题组近些年对桥梁抗震研究的若干新进展...     

大跨高墩小半径刚构—连续组合梁桥地震响应分析

为研究大跨高墩小半径刚构-连续组合曲线梁桥的地震响应,以某(40+6×80+40)m的刚构-连续组合梁铁路特大桥为背景进行分析.采用ANSYS建立全桥有限元模型,计算桥梁动力特性,并采用反应谱法和时程分析法对桥梁在地震作用下的内力和位移进行分析.分析结果表明:增大桥墩刚度、采用墩梁固结方式能够提高刚构-连续组合曲线梁桥的整体性,有利于桥梁的抗震;从地震响应(位移、弯矩)综合考虑,对该类桥梁最不利的地震波激励角度为0°、90°(分别对应顺桥向、横桥向),增大横向刚度可减小桥梁结构的横向位移,增大墩底截面面积可减小桥梁结构在水平地震作用下的地震响应;总体上来说,在横桥向地震波激励下该类桥梁横向位移和面外弯矩最大,在顺桥向地震波激励下该类桥梁纵向位移和面内弯矩最大.     

曲线连续梁桥的地震响应分析

根据曲线梁桥常见的结构形式,基于ANSYS建立了四种不同的三维有限元计算模型,每种模型都对应曲率半径从100m到无穷大(直线)10种情况,计算研究了曲线梁桥的地震响应规律。分析了曲率半径的变化对曲线梁桥自振特性的影响,曲率及不同支座类型对曲线梁桥地震响应的变化关系,从中得出一些有价值的结论。     

空心板梁桥铰缝破坏机理精细化有限元分析

空心板梁桥在我国中小跨径桥梁中是一种得到广泛应用的桥梁形式,铰缝病害普遍出现在空心板梁桥的运营过程中,为了更好地对空心板梁桥进行养护加固,需要透彻研究铰缝的破坏机理。首先介绍了我国现行空心板梁桥的设计方法,然后利用ANSYS大型有限元分析软件建立精细化有限元模型对比铰接板法分析横向分布差异,最后研究空心板铰缝的横向正应力和纵向正应力应力分布情况,得出铰缝的实际受力状态,病害产生的原因,对今后的空心板梁桥的实际养护加固具有工程指导意义。     

预应力葵花拱桥结构设计

宣恩县三河沟桥是一座结构新颖的预应力葵花拱桥。介绍了其结构特点和设计,并利用有限元程序对其进行了受力性能分析。计算结果表明宣恩县三河沟桥在设计荷载作用下的强度、挠度等计算结果均满足要求,对国内同类型桥梁设计具有一定参考作用。     

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥JQJ700架梁起重机设计

根据武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥斜拉桥为双塔三索面三主桁的结构特点,JQJ700架梁起重机用三吊点起吊模式.具体介绍了架梁起重机的吊具纵、横移机构,整机纵移机构,吊具调平机构,起升机构,前支顶、后锚固及电气控制系统的设计特点.     

小半径曲线双索面部分斜拉桥结构设计

在城市与公路桥梁建设中，大跨径小半径曲线桥梁目前多采用连续刚构或连续梁，在后期运营中都存在腹板开裂和跨中挠度大等问题。曲线部分斜拉桥是一种经济合理兼具良好景观效果的结构形式，而国内外设计、修建的曲线部分斜拉桥数量很少，相关研究也局限于直线部分斜拉桥范围，故曲线部分斜拉桥的实践和研究意义重大。九江市新建快速路跨昌九快速路节点桥是目前国内平曲线半径最小的空间双索面部分斜拉桥，通过对该桥的设计及分析研究，总结出该种桥型结构设计的一些有用的经验，可供类似桥梁设计提供有益的参考。     

高速公路连续箱梁桥独柱墩横向抗倾覆计算及安全性评估

连续梁桥由于结构刚度大、桥面变形小、动力性能好、变形曲线平顺、有利于高速行车等优点,是中小型桥梁的主要结构形式之一,得到了广泛的应用和发展。但是由于超载、偏载以及支座布置不合理等原因,近年来我国连续梁桥出现了多例整体失稳的事故,且事故大多出现在独柱墩连续梁桥上。针对最近发生的独柱墩桥梁倾覆事件,采用有限元程序Midas Civil对拟建的武深高速公路项目中连续箱梁桥独柱墩抗倾覆系数及独柱墩处箱梁支座转角进行验算,并与规范及《广东省高速公路独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆安全性评估验算指导意见》中要求的指标进行对比,对连续箱梁桥独柱墩横向抗倾覆安全性进行合理评估。     

江珠高速公路荷麻溪大桥设计

荷麻溪大桥是广东省江门至珠海高速公路上的一座特大桥梁。主桥为单索面部分斜拉桥,主跨230 m,主梁采用单箱三室预应力混凝土结构,索塔截面为哑铃形,采用高强度镀锌钢绞线索。引桥采用跨度30 m、20 m的简支梁。     

大跨度钢管混凝土窄拱桥的设计实践探索

以大连理工大学桥梁工程研究所近年来设计的钢管混凝土拱桥为工程背景,介绍了在大跨度窄桥设计、施工中所采用到的一些新的设计方法,对大跨度钢管混凝土窄拱桥的关键技术问题、尤其是拱桥稳定性问题进行了深入地研究分析,结论表明单片桁架式钢管混凝土拱桥在大跨度窄桥中应用是合理的,并且具有一定的优越性。     

山区曲线桥梁设计问题的探讨

受到道路整体线形的布置和地形的阻碍，山区桥梁在设计过程中直线线形通常不能满足指标要求，所以曲线桥的发展越来越受到人们的关注。直线桥和曲线桥的设计要求大相径庭，针对曲线桥的设计进行了分析研究。主要研究了曲线桥的受力方式、曲线桥的分析方法及不同曲率下桥梁的空间分析。通过利用Midas FEA桥梁建立实体模型，计算分析了曲率半径对支座反力、主梁内外侧挠度差值及应力差值的影响。对桥梁的设计工作提供了相应的理论依据。     

基于GPS的南浦大桥动响应监测及刚度损伤预估

为了建立实测动响应与大跨径桥梁健康状况的紧密联系.建立了基于GPS的南浦大跨桥梁结构健康监测系统,提出了基于实测动挠度的整桥刚度损伤预估方法。首先根据桥梁结构仿真计算结果及GPS系统的监测特点,建立了桥梁动态线形变化的实时监测系统;然后根据监测数据分析了桥梁运营过程中的结构动响应分布规律,最后通过有限元迭代的方法,进行了桥梁整体刚度损伤的预估。分析结果表明,提出的南浦大桥GPS监测系统能有效地对桥梁进行关键受力部位的实时在线监测,评估方法建立了实测数据与结构健康状况的紧密联系,为实桥局部损伤定位及维护提供了理论基础。     

混凝土桥梁收缩徐变计算的有限元方法与应用

将桥梁规范附录四中给出的混凝土徐变系数表达式用指数函数进行拟合,从而得到了徐变计算的递推公式。利用混凝土收缩应变规律推导出由收缩应变增量产生的单元等效结点力增量,并以此为基础,绘出了用初应变法进行节段施工混凝土桥梁的收缩徐变计算的有限元列式,编制了有限元程序。最后,以三跨等截面混凝土连续梁和长沙湘江北大桥主跨210m的混凝土斜拉桥为例进行了收缩徐变分析,且利用12年实桥现场观测结果验证了其理论分析结果。