悬索跨越管道地震响应分析

悬索跨越管道在地震作用下易受破坏,其地震响应分析、抗震设计方法的研究己成为管道跨越工程设计中的重要课题。文中建立了ANSYS分析模型,运用大质量地震输入方式,以典型的地震波作用于悬索跨越管道,进行非线性动力时程分析,得到悬索跨越管道地震响应结果,分析了悬索跨越管道地震响应的规律和特点。结果表明：悬索跨越管道在地震作用下,弯管处受力最大,管跨中点位移最大,地震波轴向和竖向分量对结构响应更强烈。     

基于改进动力强度折减法的隧道地震破坏机理探讨

文章分析了影响隧道在地震作用下破坏的因素,研究了不同围岩级别、不同跨度、不同结构形式和不同埋深等条件下隧道结构在地震中的破坏机理,分别针对各个影响因素进行了对比分析;通过静动力转换边界将静力场施加到动力计算中作为初始应力条件,对动力强度折减法进行了改进,通过计算应用证明了其可行性;使用改进的动力强度折减法对深、浅埋隧道在地震作用下的破坏机理进行了计算分析。结果表明,不同埋深隧道在地震中的破坏过程不同,浅埋隧道是从隧道上方两侧开始破坏的,逐渐形成贯通到地面的破裂面;深埋隧道最先在4个边角的应力集中处出现塑性应变,顶部和底部的塑性应变较小,随后从两侧开始逐渐形成贯通的塑性应变区,直至破坏。     

龙溪隧道出口段在地震荷载下变形破裂特征及其数值模拟分析

龙溪隧道出口段主要有表层覆盖层和下伏基岩组成.文章根据边坡地形地貌以及地质结构分析了隧道在地震作用下的变形破裂特征.在此基础上,运用ansys有限元软件对龙溪隧道在Ⅺ度地震烈度荷载作用下的动力响应进行分析,并结合5·12地震后的现场调查,将数值模拟结果与现场的破坏现象进行了对比,得出地震作用下隧道洞口横向边坡的动力反应从坡内向坡外、坡底向坡顶整体上呈逐步放大的趋势;从洞口至基岩与崩坡积分界面处,变形主要在隧道管段之间的接缝处发牛相对错动,并且有逐渐减弱的趋势;在隧道基岩与覆盖层分界面上,隧道衬砌变形量发生突变,衬砌开裂方向与基覆界面产状基本一致,从分界面向内,衬砌变形变得不明显.研究这一变形破坏现象,对认识隧道洞口段在地震作用下的变形破坏规律及极震区隧道洞口段的抗震结构设计具有重要意义.     

山区某公路桥抗震分析研究

文章以某二级公路上一联小箱梁桥为研究对象,建立了全桥动力有限元离散模型,并考虑桩-土动力相互作用,分别建立了E1和E2两种概率水平地震作用下的反应谱分析模型;针对该桥的结构特点以及抗震性能目标,给出了不同构件抗震性能验算指标以及验算方法;根据建立的反应谱分析模型对桥梁各关键构件进行了抗震验算分析,给出设计优化建议,为今后同类型山区桥梁抗震验算提供参考。     

山区单塔倾斜式斜拉桥地震反应分析及稳定性研究

为探究山区单塔倾斜式斜拉桥的地震反应特点,首先,基于Midas Civil 2019软件平台,建立了三维有限元模型;其次,结合桥梁场地条件进行了地震动反应谱的选取,并利用非线性时程分析法研究了桥梁的地震响应规律;最后,对结构的稳定性作了进一步研究。结果表明：纵桥向地震作用下弯矩MY更控制地震需求,横桥向地震作用下弯矩MZ更控制地震需求;相较桥塔截面,纵桥向地震激励下桩基截面的横向弯矩MY更控制结构设计;桥塔、桩基截面的能需比均大于1,各截面均未进入塑性损伤状态;成桥状态下最低阶纵向失稳模态的稳定系数为11.23,结构稳定系数较高,稳定性能良好;地震作用下支座反力出现负值,结构可能会产生支座脱空现象。因此,针对此类桥梁,应更加注重结构支撑体系及减震措施的合理选取以适应地震需求变化,来进一步提升桥梁整体韧性。     

强震区隧道洞口段振动台模型试验研究

为了研究强震区隧道洞口段的抗震性能,对隧道结构进行了振动台模型试验.文章首先介绍了试验方案设计;接着对试验中测得的隧道结构的加速度反应和应变反应进行了分析,得出洞口段在地震动作用下的横截面的应变分布规律,以及沿纵向的加速度反应特征;最后,对试验中的地震裂缝和衬砌结构的破坏等震害现象进行了描述.     

锚固系统对地震边坡动力响应的影响研究

文章利用有限差分程序FLAC2D6.0,从单元屈服状态和剪应变增量、应力场、动力稳定性等方面对比分析了自然边坡和锚固边坡在地震作用下的动力响应情况。结果表明：在地震作用下,土坡产生不可恢复的累积变形,其大小与输入的地震波峰值有关,而锚固边坡较自然边坡有更好的延性;锚固系统能在一定程度上限制坡顶拉破坏的产生和很好的控制坡脚剪切破坏的发展;锚杆轴力沿全长呈不均匀分布,且在滑移面附近变化幅度最大。     

纵向地震作用下连续梁桥混合抗震体系研究

综合延性体系与减隔震体系两种抗震体系的特点,针对纵向地震作用下连续梁桥的混合抗震体系进行了讨论。采用混合体系的连续梁桥在一联的中部设置固定墩,其余桥墩处设置减隔震装置,强震作用下,容许固定墩进行塑性变形,耗散地震能量。以某座实际工程中的连续梁桥为背景,建立了延性体系、减隔震体系以及混合体系三个非线性有限元模型,比较并讨论了三种体系在纵向地震作用下的结构响应特点。结果表明,相比延性体系,采用混合体系能够有效降低固定墩损伤;相比减隔震体系,混合体系能够减少减隔震装置的变形。     

横系梁对双柱式高墩桥梁抗震性能的影响分析

以具体高墩桥梁工程为例,进行了横系梁数量、设置位置及刚度等对双柱式高墩桥梁抗震性能影响的分析.结果表明,桥梁结构中的桥墩主要发挥上部荷载顺利传递至地基基础的作用,是较为重要的受力性构件;在双柱式高墩桥梁墩柱间增设横系梁能有效改变桥梁下部结构受力状态,且在地震影响下双柱式高墩桥梁结构的内力分配会因横系梁设置数量、设置位置...     

碰撞单元刚度对桥梁碰撞效应的影响

城市桥梁是城市交通网络的枢纽工程,建设成本高,一旦遭遇地震破坏,不仅会导致严重的交通瘫痪和巨大的经济损失,而且其震后修复极其困难且费用大,因此,城市桥梁的抗震防灾问题日益受到学术界和工程界的高度重视。近几十年的几次大地震表明,地震时桥梁大多因发生碰撞而引发破坏、落梁甚至坍塌等严重灾害。桥梁结构本身有其缺点,在通常情况下可能表现不出来,但是在强震下,特别是桥梁的上部结构由于邻梁或邻联间相互撞击而导致落梁和墩底的破坏甚至倒塌。因此有必要对桥梁结构进行碰撞效应分析。     

地震时跨断层海底管道的屈曲分析

地震时,考虑海底管道与土介质的相互作用,对将跨断层海底管道作为薄壳结构时的断层位错反应进行分析计算.利用Ansys分析软件,将管道模型简化为四节点薄壳单元结构, 土介质简化为弹塑性弹簧,建立管土相互作用的有限元分析模型,进行分析计算.根据计算结果以及海底管道屈曲校核准则描绘出管道破坏等级范围分布图.最终得出结论:地震时在大位移断层运动作用下,海底管道存在明显的屈曲变形,在屈曲变形较大处,海底管道发生断裂.     

下承式系杆拱桥地震响应分析

文章为探究下承式系杆拱桥的地震响应规律,以某高地震烈度区某公路下承式系杆拱桥为依托,采用有限元软件建立整桥模型,基于反应谱法和时程分析法,开展了该系杆拱桥的位移和内力响应分析。研究结果表明：系杆拱桥的拱肋自振频率较大,说明钢管混凝土拱肋具有较大的刚度;在纵向+竖向地震作用下系杆拱桥拱肋的位移响应更加明显,横向+竖向地震作用下系杆拱桥的内力响应更加明显,两种地震作用对拱桥的抗震性能均不利,在设计时需要对桥梁结构抗震进行特殊设计;横向+竖向地震作用下系杆拱桥的位移和内力响应均比纵向+竖向地震作用下要大,在桥梁抗震设计时应特别注意横向+竖向地震作用对系杆拱桥整体响应的影响。     

柔性比对隧道地震动力响应影响研究

地震作用下隧道与围岩动力相互作用的强弱与隧道和围岩的相对刚度关系密切,为分析地震作用下隧道衬砌与围岩相对刚度对结构内力的影响,文章引入柔性比的概念进行抗震数值计算分析。通过对地震波、边界条件进行处理,建立计算模型分析在不同围岩等级、衬砌厚度、混凝土强度等级、隧道直径情况下结构内力的变化情况,并给出了不同柔性比条件下隧道衬砌地震反应的基本规律。结果表明,柔性比越大,地震作用下隧道的内力越小;在进行隧道结构多道设防时,相邻结构的刚度应逐渐变化,且每一层的厚度不应过大。     

路基不同压实度下地震动力响应分析

为了了解填土路基在地震作用时的动力响应及路基提高压实度对抵抗地震破坏的效果,文章利用软件FLAC3D建立半路基模型,输入一段实测汶川地震波,模拟计算路基不同压实度在地震剪切波作用下的动力响应,以分析路肩处动力响应与路基趾部的比值随压实度增加的变化趋势,得到压实度对路基水平和竖直方向地震动力响应的影响方式。     

大跨度悬索桥动力特性与地震反应分析

文章以某大跨度悬索桥为工程背景,分析了悬索桥结构的动力特性,同时采用反应谱和线性时程分析法对悬索桥在纵桥向、横桥向和竖向地震动作用下的地震反应特点进行探讨,为大跨度悬索桥的抗震设计提供参考。     

高地震烈度下超大直径海底盾构隧道地震响应分析

文章运用FLAC3D软件,采用动力有限元法,对高地震烈度下超大直径海底隧道地震响应进行了分析。分析结果表明:与单纯自重应力场作用下相比,地震作用会造成结构内力的增大,拱顶及拱腰为其受力薄弱部位;在重力及地震共同作用下,衬砌结构的拉应力主要出现在拱顶附近,最大拉应力超过C60混凝土的抗拉强度设计值,拱顶的衬砌管片可能出现局部脱落;衬砌结构的最大受力和位移一般发生在地震2~6 s的时间段;各关键点位置的位移、弯矩、剪力、轴力时程曲线具有相似的变化规律;隧道衬砌最大水平位移为3.6 cm,最大竖向位移为3.7 cm。     

钢桥疲劳裂纹的扩展研究及寿命评估

钢桥的疲劳破坏是由于微裂纹在循变荷载作用下萌生、发展而来。文章利用损伤力学分析钢桥构件的微观裂纹和宏观裂纹的形态、特征及发展过程,建立有限元模型分析裂纹的发展状态,并通过数学模型评估了钢桥的剩余寿命。     

强震作用下支护-结构一体化管幕预制法地铁车站地震响应研究

地下工程支护-结构一体化管幕预筑法是一种全新的暗挖施工方法,改变了传统暗挖法先加固、后支护、最后施作主体结构的施工步序,将加固、支护、主体结构合为一体并一次建造成型。目前有关地下结构抗震问题方面的研究主要以分析传统施工工艺施作而成的地下结构地震响应问题为主,缺少对地下大断面管幕预筑法结构的抗震研究。文章基于有限差分软件FLAC3D,研究了管幕预筑法地铁车站的地震响应规律,结果表明:(1)在强震作用下,沿管幕车站结构高度各测点相对水平位移呈倒S型规律;(2)地震作用下车站结构应力值相对较大的位置主要集中在各管幕的连接处、中板与管幕的连接处、管幕与底板连接处;(3)与单向地震作用相比较,双向地震作用下车站结构的加速度和最大水平应力值均有所增加,水平位移、相对水平位移有所减小。     

循环式索道线路支架的疲劳问题

索道的线路支架是索道重要的受力构件,在长期的承重载荷和交变应力作用下,会发生变形或断裂,严重威胁索道的安全运行。本分析了支架产生疲劳的各种原因,并提出了减缓支架产生疲劳破坏的安全技术措施。     

隧道钢管混凝土复合支护结构承载特性研究

为研究钢管混凝土复合支护结构变形破坏特征及承载机制，考虑拱架-混凝土粘结滑移特性，在支护结构典型破坏模式的基础上，开展支护结构纯弯室内试验及精细化数值模拟研究，对试件在弯矩作用下的力学响应进行深入分析，明确拱架布设位置、喷射混凝土强度、钢筋网直径及保护层厚度等参数对结构承载性能的影响规律。结果表明，钢管混凝土无钢筋网试件（SRCS-FW）强度较低，混凝土迅速开裂后与拱架发生滑移破坏，钢管混凝土双层钢筋网试件（SRCS-FS）变形效果较好，呈现较好的后期承载特性；SRCS-FS试件临界滑移破坏强度较高，其极限弯矩比SRCS-FW试件极限弯矩高40.9%；构件弹性变形阶段拱架、钢筋网、混凝土三者协同作用效果明显，开裂阶段试件拉力主要由受拉侧钢筋网和拱架分担，压力由拱架和受压区混凝土分担；支护结构参数设计要综合分析其承载性能、经济性及工程经验和施工便利性。