滑动摩擦效应对大跨径多跨连续梁桥地震响应的影响研究

以济南长清黄河大桥多跨连续钢桁梁主桥工程为背景,分别建立了大桥未隔震及采用摩擦摆支座(FPS)隔震的空间有限元分析模型,并采用非线性时程分析方法,对考虑滑动支座摩擦效应前、后的结构响应进行了计算,讨论研究了滑动支座摩擦效应对未隔震及隔震后大桥地震响应的影响,给出了不同情况下考虑摩擦效应的建议。分析研究结果表明,滑动支座摩擦效应对未隔震及隔震后大桥地震响应均有较为明显的影响。对于多跨连续梁桥,当采用弹塑性抗震设计方法时,宜适当考虑滑动支座摩擦效应的作用,但摩擦系数取值不宜过大。当采用减隔震技术时,未隔震桥梁结构地震响应主要用于把握其抗震性能和抗震需求,可不考虑滑动支座的摩擦效应;减隔震设计中应适当考虑滑动摩擦效应,尤其是滑动墩数量较多时,应将摩擦系数在0.01~0.03范围内浮动进行验算,以同时保证隔震墩、滑动墩地震响应和主梁位移响应均在安全范围内。     

地震作用下板式橡胶支座滑动的动力性能分析

采用双向滑动支座模型对城市立交桥板式橡胶支座抗滑性能不满足要求、发生滑动时的动力性能进行了分析。通过对单墩模型和一条全线简支梁实际结构的分析,初步得出了板式橡胶支座发生滑动时动力特性的规律以及对结构的影响。     

板式橡胶支座连续梁桥横桥向抗震性能研究

板式橡胶支座在我国中小跨径梁桥中应用广泛,主梁通常直接放置在支座上,在地震作用下板式橡胶支座与梁底会发生滑动。基于某板式橡胶支座连续梁桥,采用非线性时程分析方法,探讨只考虑横向挡块的刚性约束作用、只考虑支座的水平剪切刚度及考虑支座与梁底的滑动效应三种模拟方法对结构横桥向抗震性能的影响。结果表明:考虑板式橡胶支座与梁底的滑动效应后,由于两者之间摩擦耗能及滑动后支座的隔震作用,桥墩的地震力有了明显减小,同时主梁位移与支座变形也得到了较好的控制,结构的减隔震效果最好,是一种合理地震模拟方法。同时,为了保证充分发挥板式橡胶支座滑动后的减隔震作用,横向挡块与主梁之间的间隙应预留出支座滑动的位移要求,该结论可供工程实践参考。     

结构中考虑摩擦力影响的支座力学模型

支座的摩擦力问题是实际工程结构中经常遇到的问题,属于接触非线性.在真实的结构中,固定支座并不是理想中的完全固定状态,滑动支座也并非能在可滑动方向上自由地滑动,两者均与接触面上的材料以及作用荷载等因素有一定的关系,结构真实的物理响应往往介于这两种理想约束之间.文中建立了一种点单元,并对这种单元的刚度矩阵进行修正,以使其能够反映摩擦力影响下支座的力学特征;对支座接触状态的判断采用荷载增量法作分析,利用FORTRAN90建立了相应的算法程序并进行了验证.     

基于板式橡胶支座滑移破坏抗震理念研究

地震作用下的板式橡胶支座通常会发生滑动,通过滑动摩擦会耗散部分能力,支座的同时也相当于隔断了地震作用的传递路径,在一定程度上保护了下部结构。鉴于板式橡胶支座在中小跨径中的广泛使用,将通过有限元分析,分析支座的摩擦滑移特性对结构抗震性能的影响,为板式橡胶支座作为"保险丝"式单元的设计提供依据。     

板式橡胶支座滑动性能试验研究

为了研究板式橡胶支座的滑动性能,对其进行了压剪试验,重点考察了竖向面压大小和水平加载速率对支座摩擦系数的影响,以及支座滑动过程中的力学性能。试验结果表明:摩擦系数随着竖向面压的增大而减小,随着水平加载速率的增大呈现先增大后减小的趋势;在加载过程中,支座会出现滑动、脱空和卡压现象,应力应变关系曲线上出现应力突变点;支座滑动前的极限剪应变可达到120%以上。建议设计时,在经济可行的条件下,尽量减少面压;在分析支座的滑移现象时,可偏安全地选取较小的摩擦系数,并关注支座脱空和卡压带来的不利影响。     

汶川桥梁震害分析与抗震设计对策

通过对汶川地震区213国道上桥梁震害的调查,结合震区梁式桥的结构特点,通过分析表明:震区梁式桥主要震害特征是由于梁底与板式橡胶支座顶产生相对滑动,梁体发生较大位移,从而引起落梁、支座悬空、挡块和伸缩缝破坏,但梁底与支座间滑动,实际上起到了隔震作用,国道213线从都江堰到映秀的梁式桥,除百花大桥外,桥梁墩柱和基础本身都没有出现严重破坏的情况.针对震害现象,提出了相关抗震设计对策.     

多球面滑动摩擦隔震支座计算模型及其试验确认

为了满足近海高烈度区隔震桥梁支座大吨位、大位移和耐久性需求,开发出多球面滑动摩擦隔震支座,阐明了这种隔震支座的构造特点、工作机理和滑动机制,建立了其力-位移关系非线性恢复力模型,进而给出了各滑动面摩擦因数相等时支座的力-位移关系式,并对该支座的力学性能进行了试验研究,对其各摩擦面的滑动顺序机制和非线性恢复力模型进行了试验确认。结果表明：理论分析的支座滑动先后顺序与试验过程中观察到的完全一致,支座试验所得力-位移滞回曲线和理论分析结果十分吻合;此多球面滑动摩擦隔震支座具有良好的耗能能力和足够的水平位移,而且在不同强度的外部激励下表现出刚度和阻尼的自适应性能,适用于多水准地震动下基于性能的隔震桥梁抗震设计。     

连续梁桥HDR支座的优化配置及减隔震效果研究

结合超越概率水平为40%、10%、2%的地震波,以某连续梁桥为实例进行非线性动力时程分析。分析发现过渡墩处滑动支座在地震中将会产生过大位移,结构有发生落梁的危险;过渡墩处采用滑动支座会削弱过渡墩的地震分担比,使地震荷载在各墩之间分配不合理。通过调整过渡墩处的支座参数,将滑动支座更换为初始水平刚度较大的高阻尼橡胶支座后,支座的位移量得到了较好的控制,各墩的地震响应均较为接近,高阻尼橡胶支座能够在地震中发挥较好的减震耗能作用。     

新型铰轴钢支座力学性能的试验研究

设计出特殊的加载装置,对新型铰轴钢支座的滑板滑动性能及铰轴转动性能进行测试,得到了滑板滑动摩擦系数和铰轴转动摩擦系数随钢支座承载力变化规律。使用压力传感器测试聚四氟乙烯滑板的压力分布,并使用应变片测试钢支座的应力状态,试验结果表明钢支座设计符合规范要求。     

中兴大桥变截面钢梁曲线滑移施工技术

通过宁波中兴大桥陆上区域的变截面钢梁曲线滑移施工实例,重点介绍了钢梁曲线滑移的关键技术,包括支架、轨道、滑靴、动力与控制系统等设计与选型,顺利完成了钢梁吊装、滑移、就位等施工。实测钢梁线形结果符合设计与规范要求,具有较高的经济性与安全性,可为类似施工提供有价值的参考。     

综合勘察方法在米亚罗3号隧道出口滑坡中的应用及治理措施研究

通过采用无人机航拍、地质调查、钻探、物探、测试、试验等相结合的综合勘察方法，查明了米亚罗3号隧道滑坡形态、范围、覆盖层厚度、基岩面、滑动带位置等滑坡结构及特征参数。采用航拍和地质调查相结合的方法准确查明了滑坡形态和范围；钻探和物探所获取的基岩面、滑动带、地层岩性等地质参数基本一致，为后续治理设计提供了有力数据支撑。在滑坡勘察和综合治理设计中，采用综合勘察方法有利于节约造价，提高勘察质量和效率。     

海龙囤龙虎大道滑移式危岩体稳定性分析与治理设计

采用极限平衡法对遵义市海龙囤龙虎大道侧的W5滑移式危岩体进行稳定性分析,得出不同工况下的稳定系数,并依据规范判断其稳定性。运用geo-studio数值模拟软件对W5滑移式危岩体的稳定性进行模拟分析,基于应力场和位移场的分析表明,该滑移式危岩处于欠稳定状态。根据相关规范,对其进行锚固灌浆支护设计,并运用理正软件验算支护后W5危岩体的稳定性。     

双排抗滑桩变形与受力的滑坡参数敏感性分析

采用弹塑性有限元计算方法,对堆积体滑坡中双排抗滑桩及其周围土体的受力及变形进行计算,对桩顶位移、桩身最大剪力、弯矩与滑体及滑床强度参数c,φ值的相互关系进行了参数敏感性分析。结果表明:双排抗滑桩的变形与受力,受滑体黏聚力的影响大,受其内摩擦角的影响小,而滑床的参数变化对双排桩的影响更小。     

高低湖区下的观光隧道设计方案探讨

松雅湖隧道位于高低湖区交界处,受力复杂,景观设计要求高。为使结构设计既能满足交通需求,又能与周边环境有机融合,通过定性类比与定量分析相结合的方法,根据项目的特点对岸上暗埋段横断面形式进行介绍,对水中段采用亚克力顶棚及侧墙镶嵌玻璃2种横断面方案进行比选,并对洞门造型所采用的水波方案及双臂方案进行比选,确定了推荐方案。由于水中段主体结构断面及所受荷载的不对称性,采用有限元方法对其进行数值模拟,得到具体的受力分布情况,同时对结构的抗滑移、抗倾覆、防排水、环境保护等进行介绍。     

隧道沥青路面专用养护剂的阻燃性和路用性能研究

对具有阻燃作用的隧道沥青路面专用养护剂进行了研究,对该养护剂的阻燃性和在防止或减缓沥青老化方面的功能进行评价,着重考察其对隧道沥青路面不透水性和抗滑性能的影响。研究结果表明:专用养护剂能有效提高沥青的氧指数,且在几乎不降低抗滑性能的前提下提高隧道沥青路面的不透水性。     

智能同步穿心千斤顶在滑降式支撑中的应用

某地铁车站基坑采用智能同步穿心千斤顶顺利完成滑降式支撑滑降,滑降速度超过采用卷扬机的前代产品,极大减少基坑无支撑暴露时间,更有效控制基坑变形,更重要的是利用千斤顶的智能控制系统,达到4个吊点的整体同步滑降,整体倾斜度满足要求。详细介绍了吊装系统的组成、同步系统的原理及工作过程、穿心千斤顶的布置、吊装过程,为滑降式快速支撑吊装提供参考。     

滑模变结构汽车ABS滑移率控制方法的研究

提出了一种用于ABS滑移率控制的滑模变结构控制方法,通过将实际滑移率与参考滑移率作比较,形成滑动面,追踪参考滑移率来使ABS系统处于制动的最佳区域。并且采用了饱和函数来削弱变结构带来的颤抖现象,经仿真表明,该方法在ABS的滑移率控制中是切实有效的。     

深厚软土地基条件下基坑围护结构设计优化方案

针对佛山地区的深厚软土地基,以荔村站地段基坑开挖为例,分析了基坑围护结构计算模式,根据基坑开挖工况和施工顺序,按作用在弹性地基上的竖向弹性地基梁模型逐阶段计算其内力及变形。对深厚软土地基条件下基坑围护结构选型进行了分析,基坑采用地下连续墙加内支撑的支护形式和明挖法施工。拟设了基坑围护结构尺寸,运用理正深基坑支护结构设计软件进行计算,分析了基底加固深度、连续墙嵌固深度和支撑间距条件对基坑整体抗滑动稳定性、抗倾覆稳定性和抗隆起稳定性、围护结构水平位移和内力的影响,优化了满足地质条件和设计要求的围护结构设计方案。     

市政宽幅空心板梁桥加固设计关键技术

针对当前普遍暴露出来的装配式空心板梁桥病害,以武汉市三环线地面层五座空心板梁桥维修加固工程为背景,进行维修加固设计,提出的主要设计方法包括：梁体横向分块依次整体顶升的施工方案;新支座垫块双层设计;可根据现场实际情况进行适时调整的三种不同的支座垫块与墩台帽梁连接方式;铰缝跨缝植筋处理。施工过程及运营情况表明,这些设计方法在增加了施工的便利性,缩短了工期的同时,起到了良好的加固效果,有效恢复并提高了结构的整体受力性能、恢复了结构耐久性。