FRP缠绕混凝土墩柱抗震性能的有限元分析

利用FRP对混凝土结构进行抗震加固是一种有效的结构加固方法，介绍了利用FRP材料对混凝土墩柱进行抗震加固的机理，利用有限元软件ANSYS模拟了地震中轴向压力与单向及双向地震往复荷载耦合作用下FRP加固混凝土墩柱的力学响应，并与非加固墩柱的受力性能进行了比较，验证了此种抗震加固方法的有效性，为试验研究及加固工程施工提供了理论依据。     

不同材料环向缠绕加固混凝土墩柱抗震性能比较研究

通过对连续玄武岩纤维丝束、钢丝绳及碳纤维布缠绕加固混凝土墩柱抗震性能的对比试验,研究不同材料种类及用量对加固效果的影响,结果证实连续玄武岩纤维丝束及钢丝绳两种材料缠绕抗震加固的有效性,而这两种材料较碳纤维布具有更好的性价比,同时,介绍了国内外最新发展起来的一些墩柱加固技术,对各种加固技术的优缺点及适用条件进行了比较分析。     

FRP在混凝土结构中的应用

纤维加劲塑料(简称FRP)是一种新型的人工复合材料,它具有传统材料所不及的力学和物理、化学性能,作为混凝土结构中钢筋和预应力筋的代用品已引起土木工程界的广泛兴趣。介绍了FRP的性能、应用及其锚固系统。     

基于MIDAS桥梁墩柱抗震验算分析

以郑州市某跨河桥为工程背景,以现行规范为基础,运用有限元软件midas建立模型,结合反应谱法对该桥桥墩进行E1和E2地震作用下的抗震验算。通过桥梁抗震验算可知,满足抗震设防目标,满足规范要求,其方法可为同类桥梁抗震验算提供参考。     

薄壁加劲箱形钢桥墩简化抗震评估方法

为了给工程设计人员提供简单、易懂、实用的薄壁加劲钢桥墩抗震设计理论和评估方法,提出了基于纤维梁单元的简化抗震评估方法.以薄壁加劲箱形悬臂钢桥墩为研究对象,首先通过建立基于壳单元的有限元模型并与试验进行对比,验证了双线性随动强化模型的有效性和壳单元有限元模型的精确性;其次通过12个数值算例,评估了3种不同应力-应变关系对薄壁加劲箱形钢桥墩的纤维梁单元模型Pushover分析所得极值点的影响,并与壳单元有限元模型的结果进行对比,验证了考虑局部屈曲效应的简易应力-应变关系的可行性.结果表明:使用提出的纤维梁单元模型和对局部屈曲进行简化考虑的修正双线性应力-应变关系,可以比较精确地评估薄壁加劲箱形钢桥墩的抗震性能.     

铁路桥墩裂缝加固设计和有限元分析

分析了某铁路桥桥墩开裂的原因,提出了对深度超过桥墩钢筋保护层厚度的裂缝,先采用深层压浆,再对表面开槽,并采用加固型混凝土进行置换的加固设计方案,并采用通用有限元软件ANSYS11.0对该桥20号墩的加固设计进行了有限元模拟分析。     

混凝土填充高度对部分填充圆形钢管混凝土桥墩柱抗震性能影响的试验研究

为了研究混凝土填充高度对部分填充圆形钢管混凝土桥墩柱抗震性能的影响,根据混凝土填充高度的不同设计了4根桥墩柱试件,其中1根空钢管桥墩柱和3根部分填充圆形钢管混凝土桥墩柱。通过在桥墩柱顶施加恒定的轴向压力及水平低周往复荷载的拟静力试验获得各试件荷载-位移滞回曲线及破坏形态等试验数据。利用各试件荷载-位移骨架包络曲线和耗能能力等试验结果,分析了混凝土填充高度对该类桥墩柱抗震性能的影响。结果表明:混凝土的填充没有改变桥墩钢管局部失稳的破坏形态,但延缓了钢管失稳变形的发展;同时随着混凝土填充高度的增加极限承载力、延性、耗能能力等都有较大提高,达到极限承载力后,承载力下降随着混凝土填充高度的增加变缓,表现出良好的抗震性能。     

区间分析在桥墩抗震性能评估中的应用

介绍了现存桥梁抗震性能评估过程，用区间建模评估过程中的不确定性量及区间运算求地震力和最大弯矩的值域，评估过程应用测试的环境振动，评估计算分两种情况；一是只能估计现存桥梁的固有频率，应用迭代过程可求得等效长度的区间向量；二是固有频率和振型都可以使用；直接可计算桥墩的等效长度。区间分析给出桥墩最大弯矩的值域，对抗震评估更接近于实际情况，并给出一个具体实例，展示与通常评估的差别。     

主余震作用下阻尼比对钢筋混凝土墩柱的抗震性能研究

主震之后往往伴随着大量的余震,余震对结构的影响可能大于主震。文章以钢筋混凝土桥墩为研究对象,利用OpenSees软件建立纤维单元有限元模型,以实际记录的主余震地震波进行主震、主-余震非线性时程分析,对阻尼比分别为0.03、0.05、0.07、0.09、0.11的桥墩进行滞回曲线、最大位移、耗能及残余位移对比。研究结果表明：随阻尼比的增加,墩柱的自由衰减逐渐加快,桥墩在地震过后自由衰减是围绕损伤桥墩静平衡位置发生的,余震引起桥墩的位移需求均大于主震;阻尼比的增大不仅有利于改善桥墩抵抗主震的能力,对于抵抗余震的能力也有一定的提高。然而,主震、主余震作用下墩柱对于剪力的需求基本不变。桥墩滞回曲线的耗能随阻尼比的增加逐渐减小,主余震作用下桥墩的耗能大约为主震的一倍,对于耗能能力差的结构,余震的影响可能更大,余震引起的损伤主要是通过滞回耗能增加了桥墩的损伤。桥墩在主余震作用下残余位移均相差不大,余震不仅可以增加桥墩的残余位移,也可能存在反方向地震力而使桥墩残余位移减小。工程中可以通过增加阻尼器来增强桥墩抵御余震的影响。     

某特大桥过火桥墩有限元模拟分析

以某特大桥墩身火灾为案例,介绍此类工程现场调查内容,然后基于通用有限元软件ABAQUS对火灾时墩身温度场进行模拟分析,与现场调查实况进行对比后确定墩身大致火损情况,在此基础上再用ABAQUS对其进行简化建模并进行静力及频率分析,总结分析结果后提出对应加固建议,可为后续相关工程案例提供研究及加固的思路与参考。     

某桥梁墩柱环向裂缝成因分析与加固方案

桥梁墩柱的环向裂缝是比较常见的桥梁病害,结合某工程实际出现的类似问题,深入工地现场实地勘测,对裂缝的特征进行调查比对分析研究,借助有限元软件对该桥墩柱环向裂缝产生的原因进行模拟分析,进一步提出桥墩环向裂缝加固方案,为类似桥梁墩柱环向裂缝工程病害问题的防治和加固提供参考。     

大吨位抗震球形支座的有限元分析

钱江四桥主跨安装的支座其承载能力大大超过了《球型支座的技术条件》规定的范围。对钱江四桥大吨位抗震球形支座进行了系统的有限元分析,通过静力计算、模态分析和动载分析,从中找出各部件的受力规律,从而保证了支座使用的可靠性。可以看出,主要部件的应力、应变都满足相关设计标准规定。     

外置钢管补强圆形钢桥墩非线性有限元分析

通过采用MARC有限元程序对外置钢管补强的7个圆柱形试件进行非线性数值分析,得到了在一定垂直荷载和往复水平荷载的作用下非线性荷载与位移的关系曲线,并考察了钢管的径厚比、桥墩柱的长细比对外置钢管补强圆形钢桥墩的延性、承载力和吸收能量的影响。结果表明:数值分析与试验结果较为吻合,外置钢管补强圆形钢桥墩具有良好的抗震性能。     

山区公路桥梁桥墩抗震性能的弹塑性分析

为研究某山区公路桥梁空心薄壁墩和双柱墩的抗震性能,应用有限元软件Midas建立了整体结构空间模型,对其整体结构进行了静力推覆和基于纤维单元的动力弹塑性时程分析。分析结果表明,该桥空心薄壁墩和双柱墩结构在罕遇地震作用下结构的强度和位移均能满足08抗震设计细则的要求。     

FRP筋混凝土粘结滑移有限元分析

FRP筋与混凝土间的粘结性能是FRP筋与混凝土共同工作的基础,为充分利用FRP筋强度高的优点,避免粘结破坏,必须找出FRP筋与混凝土间的粘结滑移规律。文中基于连续曲线模型,采用特殊单元模拟FRP筋与混凝土间的粘结滑移,通过有限元分析,归纳出FRP筋与混凝土间的粘结滑移规律。     

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。     

基于pushover桥墩横桥向抗震分析

双柱式桥墩横向地震计算是梁式桥抗震计算的难点和重点,本文主要根据《城市桥梁抗震设计规范》以某5垮20m桥梁为例,利用专业有限元软件midas-civil,进行在E2地震作用下双柱式桥墩横桥向pushouer分析,得出桥墩横桥向强度及延性特性,给出了相应结论和建议。     

部分组合FRP胶凝混凝土梁的非线性分析

着重介绍了FRP胶凝混凝土部分组合板特征参数的层状分析方法的发展和应用。试验模型考虑易混合材料的非线性和木－混连接件荷载滑多非线性特征。根据牛顿法和单级迭代法，研究和应用有交的数值支算法则来求解积分和微分方程。该方法是通过比较已发表的部分组合木－混梁的挠度试验数据进行验证的。     

无梁板桥的抗震分析

用有限元法对无梁板桥进行了抗震性能分析，为设计该类桥提供动力效应参考。     

不同墩柱形式的城市高架桥抗震性能研究

为研究不同墩柱形式对城市高架桥抗震性能的影响,选择合适的城市高架桥墩柱形式,依托3跨连续城市高架桥,采用SAP2000建立有限元模型,通过非线性时程分析结果对4种墩柱形式下城市高架桥的抗震性能进行分析。研究结果表明：城市高架桥双柱式桥墩设置盖梁和系梁会增大桥墩的横向刚度,使结构横向振动周期变小;桥墩设置盖梁和系梁会增大纵向地震作用下桥墩的受力;桥墩设置盖梁和系梁可以改变横向地震作用下桥墩的受力分布,使墩身弯矩变小,但会使剪力增大;盖梁和系梁的设置对摩擦摆支座和墩梁相对位移影响较小。研究成果可为同类型桥梁抗震设计提供参考。