高烈度地震作用下铁路多跨简支梁桥抗震性能研究

为探究高烈度地区地震作用下铁路多跨简支梁桥的抗震性能,以西藏地区某铁路多跨简支梁桥为工程背景,建立该桥设置减隔震措施后的空间有限元模型,采用非线性时程分析法探究设计地震及罕遇地震作用下关键构件动力响应和关键截面抗震性能.结果表明,摩擦摆支座减隔震效果较好,在设计地震作用下,支座未脱空,支座反力满足设计要求;在罕遇地震作...     

多振型反应谱法分析减隔震桥梁

减隔振桥梁的本质和目的是将结构与可能引起破坏的地面运动尽可能分离开来。要达到这个目的,可通过延长结构的基本周期,避开地震能量集中的范围,从而降低结构的地震力。由于减隔震装置的恢复力模型均为非线性,以往只能采用非线性直接积分时程法进行分析。最新颁布的《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-2020)首次提出采用多振型反应谱法分析减隔震桥梁,此法有效的回避了目前地震安评相对较少,地震波来源有限,以及时程分析效率低等问题。本文结合此规范及实际工程案例阐述具体计算过程,并对计算中所涉及的迭代思路进行必要的解释。     

矮墩大跨度长联预应力连续梁桥的减隔震支座性能研究

采用有限元ANSYS建立空间动力计算模型,对比铅芯橡胶支座、减振球型支座、摩擦摆支座在地震力作用下的受力性能,并以新南港大桥70 m+4×120 m+70 m PC连续箱梁为研究对象,分析不同减隔震支座在大跨长联预应力连续梁中的受力特点和支座性能,提出适合该桥的减隔震措施。     

大跨度系杆拱桥减隔震设计

以某大跨度系杆拱桥为背景,采用Midas /Civil通用有限元分析软件建立三维有限元模型,对比分析了多种工况下的地震响应,重点讨论了采用摩擦摆减隔震支座+黏滞阻尼器组合减隔震体系后的减震效果。结果表明:采用此减隔震体系能有效减小固定墩地震响应,上、下部结构均在安全范围内。     

LRB隔震连续梁桥非线性地震响应研究

以铅芯橡胶支座(LRB)为隔震设备,分析了一座典型的3跨连续梁桥在4条具有不同场地土特色地震波作用下的峰值响应.通过对结构的离散建立了包含LRB贡献在内的全桥有限元模型,采用Bouc— Wen双向耦合恢复力模型模拟LRB的力—位移非线性特性,运用有限单元方法建立系统动力特性矩阵,编制了使用四阶显式Runge— Kutt...     

铅芯橡胶支座在简支梁桥减隔震技术中的应用研究

介绍了桥梁减隔震技术的概念,同时采用Midascivil有限元程序,对采用铅芯橡胶支座作为减隔震装置的桥梁结构进行了非线性动力分析,并与板式橡胶支座进行了比较。分析结果表明：采用铅芯橡胶支座隔震后,该桥桥墩的位移和内力得到了有效的减小,取得了良好的隔震效果。     

摩擦摆减隔震支座在市政桥梁中的应用

简要介绍了目前常用的几种减隔震支座,并阐述了摩擦摆减隔震支座的优势特点及工作原理。通过对某座市政桥梁的的抗震分析计算,对摩擦摆减隔震支座的减隔震性能进行探讨分析。     

摩擦摆支座隔震非线性时程分析研究

通过对某黄河大桥摩擦摆隔震支座这一新型结构型式在地震作用下的非线性时程分析研究,对比固定结构和摩擦摆结构在地震作用下的反应,通过地震反应分析及抗震验算,认为摩擦摆隔震系统能有效地降低结构的各种反应,较好地克服其他支座固定方向水平抗剪承载力不足的缺陷,具有明显的减震效果。与非隔震方案相比,摩擦摆隔震支座具有更高的安全储备。     

基于LRB恢复力双向耦合的隔震桥梁非线性地震响应研究

为了研究考虑与不考虑铅芯橡胶支座(LRB)恢复力双向耦合作用对结构地震响应的影响,采用Bouc-Wen模型模拟LRB恢复力的双向耦合特性,采用Wen模型模拟LRB恢复力的单向特性,建立了考虑与不考虑LRB恢复力双向耦合作用的两种全桥有限元模型,编制了运用Newmark时间积分法和四阶显式Runge-Kutta迭代法联合求解全桥非线性运动方程的时程分析程序。利用程序并结合算例对两种模型进行了非线性时程对比分析。分析结果表明:不考虑双向耦合作用将会对梁体位移和LRB自身位移产生过小估计;考虑双向耦合作用不会对墩顶位移、梁体加速度和墩底内力产生过大估计。     

基于摩擦摆系统模型的桥梁地震响应

摩擦摆系统(FPS)是现在世界上广泛用于桥梁加固改造的隔震支座,为评价其在桥梁隔震中的表现,需要建立计算模型来反映这些高度非线性构件之间的相互作用。主要介绍一种新的FPS模型及其建模机理,此模型可以在非线性动力响应分析中更好地反映法向力与摩擦系数的变化,考虑双向耦合以及大变形效应的影响,并给出一个三维多跨连续钢箱梁桥的地震动响应分析实例及分析结果。     

铅芯橡胶支座在简支梁桥减隔震中的应用

为研究在高地震烈度区将铅芯橡胶支座应用于简支梁桥的减隔震效果,以水晶大桥为例进行分析.采用ANSYS分别建立隔震状态和非隔震状态的全桥有限元模型,考虑地基桩一土作用效应,取用50年超越概率10％和2％的计算反应谱进行反应谱分析,并取用与反应谱相同超越概率的地震波进行时程分析.分析结果表明:非隔震状态时,该桥在E1和E2地震作用下桥墩的位移和内力均较大,普通板式橡胶支座不能满足强度和变形的要求;采用铅芯橡胶支座隔震后,该桥桥墩的位移和内力得到了有效的减小,取得了良好的隔震效果;采用反应谱法分析隔震桥梁,通过计入隔震构件的等效刚度,能将非线性问题简化为线弹性问题处理.     

近断层脉冲型地震动作用下大跨斜拉桥的地震响应特征分析

以一座双塔双索面半飘浮体系大跨度斜拉桥为工程背景,计算分析了纵向+竖向和横向+竖向激励下近断层脉冲型地震动、近断层非脉冲型地震动和远场地震动对大跨斜拉桥地震响应的影响.结果 表明:近断层脉冲型地震动、近断层非脉冲型地震动和远场地震动作用下,大跨斜拉桥主塔和主梁的地震响应规律基本相同;近断层脉冲型地震动对大跨斜拉桥主塔和...     

高墩桥梁地震响应分析

近年来,高墩桥梁越来越多地在西部强震地区被采用,并且多采用简支梁桥、连续梁桥和刚构桥。对具有高墩的某桥梁工程进行高墩桥梁抗震性能分析,研究高墩动力特性和地震响应特点。并通过适当的改变结构形式降低桥墩的地震响应,达到较好的减震效果,可为高墩桥梁的建设和抗震设计提供参考。     

应用摩擦摆支座的连续梁桥地震响应分析

介绍了摩擦摆支座的结构构造和减隔震性能,以一座主跨104m的连续梁桥为例,通过非线性时程分析方法,研究摩擦摆支座在地震作用下的减隔震特性.分析研究表明:摩擦摆支座在连续梁桥中的应用,较大地改善了结构的抗震性能;同时,也为优化设计提供了空间.     

大跨连续梁桥不同支座体系地震响应对比及参数研究

为解决大跨连续梁桥在不同支座体系下的地震响应及阻尼器参数对主梁位移的影响,以某座大跨(70+110+70)m连续梁桥为例,分别采用盆式支座、摩擦摆减隔震支座和摩擦摆减隔震支座+阻尼器支座体系,通过有限元软件Sap2000模拟分析桥梁在地震作用下的特性。结果表明:1)在地震作用下,采用摩擦摆减隔震支座体系能有效降低桥墩的地震响应;2)在摩擦摆减隔震支座增设阻尼器可减小主梁位移,但桥墩内力随之增大;3)阻尼器的参数应依桥梁的特性合理选用。     

活动支座状态对桥梁弹塑性地震反应的影响

为研究活动支座的不同状态对桥梁结构弹塑性地震反应的影响,根据地震中活动支座的3种不同状态分析了其对应的有限单元模型;利用间隙单元和钩单元的组合构造了活动范围受限情况下的活动支座有限单元模型;采用活动支座的3种单元模型,考虑不同配筋率情况下的桥墩非线性建立了连续梁桥的3种全桥有限元模型,进行了非线性时程反应分析.结果表明,在活动支座活动范围受限甚至失去滑动能力的情况下,活动支座墩承担的地震作用增大,尤其在配筋率较低的情况下其墩底最大曲率达到甚至超出了固定支座墩的曲率,地震中活动支座墩也有可能发生破坏.在桥梁抗震设计中应根据支座的工作状态精确模拟其作用,并考虑其可能产生的破坏对活动支座墩产生的不利影响.     

简支体系桥梁的震害及抗震设计对策

通过对近年来国内外几次大地震中简支桥梁震害的调查,对简支桥梁震害进行分类并分析原因,对比中外桥梁抗震规范,阐述中国现行桥梁抗震规范的不足,介绍采用减隔震技术的简支体系桥梁在震害中的表现,对地震区简支桥梁抗震设计提出建议.     

基于支座有限损伤的简支梁桥抗震设计方法

我国公路简支梁桥的使用量大面广,其抗震安全性对确保震后交通网络的畅通具有重要意义。采用统计分析和数值模拟等方法,对"5·12"汶川地震中958座简支梁桥的6 594组支座、2 136个桥墩的震害表现和简支梁桥震损过程进行分析,结果表明:对于位于烈度Ⅷ度及以上地区的桥梁,板式橡胶支座的震害难以避免,但支座破坏对桥墩具有保护作用。提出基于支座有限损伤的简支梁桥抗震设计思想和理论框架,容许支座出现有限损伤来保护桥墩。通过提出合理的支座性能目标、预测桥梁的地震响应和采取相应的限位措施来控制支座损伤。通过大量的计算分析提出B类桥梁的支座容许损伤定量指标。     

大跨径悬索桥反应谱法地震响应分析

在运用规范反应谱进行大跨径悬索桥地震响应分析时,比较了组合方法、模态阶数、长周期、阻尼等因素的影响,得到一些有实用价值的结论。