悬挂质量结构减震性能及影响因素分析

提出了悬吊结构有限元计算的模型及各参数的计算方法，在大量有限元计算的基础上对悬吊结构体系的减震性能进行了分析，并分析了结构刚度和场地类型对其减震效果的影响．并对比了反应谱分析和时程分析的减震率区别，发现现行反应谱在对悬吊结构设计时具有一定的局限性．     

基于摩擦摆支座的连续梁桥减隔震设计参数分析

依托新津河大桥抗震设计工程实例,阐述了减震和隔震的设计过程。在设计过程中,先后提出了盆式支座+摩擦摆支座方案和盆式支座+摩擦摆支座+黏滞阻尼方案,并用Midas Civil分别对两种方案进行了非线性时程分析,分析表明:对于中小跨度多跨连续梁桥,摩擦摆减隔震可以有效降低下部结构的地震内力响应,使得桥梁的主要构件在大震作用下仍保持弹性。然而,隔震桥梁在地震作用下支座位移往往较大,因此在隔震设计中增加了黏滞阻尼器,并选择了恰当的设计参数,计算表明使用黏滞阻尼器支座后位移响应降低明显。综合计算结果表明:摩擦摆支座配合使用黏滞阻尼器,能够达到较为理想的减震、隔震效果。     

大跨度钢箱系杆拱桥减隔震措施对比研究

以某跨河大跨度钢箱系杆拱桥为研究对象,研究不同措施下桥梁的减隔震性能。通过“m”法,利用桥梁有限元软件Midas Civil进行动力分析;通过人工合成地震波,采用FDB模型、粘滞阻尼器MAXWELL模型进行模拟,对大跨度钢箱系杆拱桥进行非线性时程分析,对比分析摩擦摆支座、速度锁定器、拉索减震支座的减震效果。研究结果表明：三种减隔震措施下,墩柱所受的轴力差异较小,摩擦摆支座及拉索减震支座所受的剪力、弯矩差异较小,速度锁定器作用下,墩柱所受的剪力及弯矩差异较大。通过对比分析,选用摩擦摆支座能较好地满足工程需求,减震效果良好。     

材料刚度匹配关系在地下结构减震原理中作用的研究

前期研究和工程实践证明,围岩、抗减震层和隧道衬砌等材料关于刚度、阻尼和密度之间的匹配关系,对隧道在地震过程中的动态响应有至关重要的影响。为更深入了解隧道动态响应与相关材料匹配关系之间的内在联系,利用动力学振动理论给出了关于地下结构位移传递系数的一个解析解,并首次提出关于地下结构综合位移传递系数的概念。对计算公式进行验证后表明：在隧道的抗减震设计中,当不考虑抗减震层的材料阻尼时,抗减震措施的材料刚度对地震波中的低频部分具有较好的减震效果,而对于地震波中的高频部分,抗减震层的减震效果不明显;无论是抗震层刚度的增加,还是减震层刚度的减小,均存在一个合理的刚度增大或减小的范围,当刚度位于该范围内时,才能使隧道的综合位移传递系数较小,并且在经济上不会产生浪费。     

高烈度区长联大跨连续梁桥减隔震方案研究

基于长联大跨连续梁桥在高烈度区地震响应的特点, 引入摩擦摆支座、 液体粘滞阻尼器 (FVD) 等减隔震装置, 提出了三种减隔震方案。 采用非线性时程分析方法, 深度剖析三种减隔震方案的减震效果。 结果表明： 摩擦摆支座方案会产生较大的墩梁相对位移, 液体粘滞阻尼器方案, 能够较好的限制墩梁相对位移, 但固定墩内力减震效果有限, 液体粘滞阻尼器 (FVD) 配合摩擦摆支座联合减隔震方案在实现限制墩梁位移的同时能够显著降低固定墩内力, 是一种有效解决方案。     

强震区高岩温隧道两种隔热材料的隔热减震效果分析

为研究两种隔热材料的隔热减震性能,依托拉日铁路吉沃希嘎隧道,利用有限差分数值模拟技术对硅酸盐质绝热复合卷毡和硬质聚氨酯板两种隔热材料的隔热减震效果进行分析。研究结果表明:施设两种隔热材料后,二衬结构温度均有所降低,隔热效果最佳位置是隧道仰拱处,其中硅酸盐质绝热复合卷毡的隔热效果为5.110%,硬质聚氨酯板的隔热效果为6.282%;施设两种隔热材料后,二衬结构安全系数均有所增加,拱顶、仰拱两处减震效果明显,其余各监测点减震效果增加有限,整体减震效果一般。研究成果可为强震区高岩温隧道隔热减震设防设计提供技术支撑。     

斜拉桥的弹性约束减震研究

设置梁塔之间纵向弹性约束是飘浮和半飘浮体系斜拉桥减震的一种常用办法.文中采用时程分析方法,研究了弹性约束刚度对斜拉桥减震的影响,并考虑不同场地土类别、不同斜拉桥结构对弹性约束减震效果的影响.结果表明,采用弹性约束抗震措施可以有效地降低塔梁交接处索塔弯矩和主梁纵向位移,但对塔顶位移和索塔墩底弯矩的减震效果不明显,甚至有增大趋势,场地类别和结构变化对弹性约束减震效果影响较大.因此,在实际工程中采用弹性约束减震时应根据桥梁的实际情况仔细分析方可应用.     

连续梁桥减震性能中阻尼影响的试验研究

阻尼是桥梁的重要动力参数之一，研究阻尼在减震中的作用对抗震设计很有指导价值，通过有机玻璃连续梁桥模型振动台试验，分析了阻尼对模型桥梁和墩减震性能的影响，试验表明，阻尼的大小对减震性能有着重要的作用，适当的增加阻尼会降低振动幅值，扰乱振动过程中规则的相位，从而得到良好的减震效果。     

铁路简支梁桥支座的减震性能研究

采用有限元动力分析程序，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，研究了不同地地震激励对桥梁结构减震性能的影响，并与板式橡胶支座的减震效果进行了比较，分析结果表明，与板式橡胶支座相比，铅芯橡胶支座可以有效地降低结构的内力和位移响应，改善结构的抗震性能。     

两阶段耗能屈曲约束支撑体系减震效果分析

为解决高烈度区常规屈曲约束支撑减震体系地震作用较大,结构抗震性能欠佳的问题,提出同时采用普通型和早耗能型屈曲约束支撑的两阶段减震体系.结合高烈度区工程算例,以小震时结构具有相同侧向变形为原则,分别设计了常规屈曲约束支撑体系和两阶段耗能支撑体系,并采用SAP2000建立相应的数值模型.结合模态、小震下的反应谱、弹性时程和大震下的弹塑性时程对两阶段耗能屈曲约束支撑减震体系的减震效果进行了分析.结果表明,同常规屈曲约束支撑减震体系相比,两阶段耗能屈曲约束支撑减震体系的刚度降低,地震作用显著减小,塑性铰的发展得到推迟,而且屈曲约束支撑的出力显著减小,结构整体的抗震性能明显提高.      

混凝土桥梁结构顺桥向大阻尼减震控制研究

对一种新型的混凝土桥梁结构顺桥向大阻尼减震控制系统的设计思想和设计方法进行了讨论给出了对该大阻尼减震控制系统进行设计的一般步骤和设计原则。最后,对一座用所设计的大阻减震控制系统减震后的混凝土桥梁结构进行了地震反应分析,并对减震效果进行了讨论。     

高位隔震连体结构地震反应分析

以高层大跨钢连廊式连体结构为研究对象,采用时程分析法计算当塔楼与连接体之间在高位分别采用铰接、隔震支座连接时连接体与塔楼的地震响应,并进行对比分析;同时,通过FFT变换,进一步对隔震结构减震效果在频域内进行分析.结果表明:当连体结构塔楼固有频率与隔震装置的固有频率比大于1.4时,连接体就开始产生隔震效果,且随着频率比的增大,隔震效果越好;输入地震波的频谱成分对隔震效果也有一定的影响,但并不影响隔震效果与频率比之间的变化关系.当连廊质量近似等于塔楼单层质量时,采用隔震支座连接时的塔楼加速度,位移及基底剪力与铰接时基本一致.     

桥式起重机吊重二自由度摆角模型与仿真

为了实现桥式起重机小车的准确定位和尽快消除吊重摇摆，研究吊重摇摆的规律和影响因素．根据小车吊重系统三维动力学方程建立了吊重二自由度摆角的数学模型．动态仿真结果表明：小车运行加（减）速度对摆角的影响比绳长显著，加（减）速度增大1倍时，摆角和摆速分别约增大0．12rad和0．164rad／s；绳长增加2m时，摆角和摆速无明显变化，吊重自由摆动周期约增加1．3s．     

某增建二线铁路隧道减震爆破技术

某增建二线铁路隧道出口段位于曲线上,与既有铁路隧道逐渐靠近,至洞口处最小净距约15m,施工中采用减震爆破开挖技术。从开挖方法选择、采取的减震爆破技术措施(包括合理选择炸药品种、雷管起爆时差、掏槽形式、钻爆参数等)、减震爆破设计,以及爆破施工中的技术和安全要求等方面,介绍了既有铁路旁增建二线铁路时隧道施工中的减震爆破技术。实施减震爆破后,将最大振速限制在允许范围之内,既有铁路隧道的衬砌结构及轨道设施未受到影响,取得了较好效果。     

紧邻高层建筑深基坑地下连续墙支护效果研究

紧邻高层建筑深基坑开挖要同时保证基坑施工安全及紧邻高层建筑安全使用,对基坑支护结构形式要求较高。结合某市地铁车站工程实例,采用数值模拟和现场测试相结合方法,对车站深基坑采用地下连续墙支护方案控制效果进行综合评估。研究结果表明:车站深基坑采用地下连续墙支护方案后,壁槽及墙体支护结构侧向位移控制在3.5 mm以内,验证了基坑支护效果较高;高层建筑对基坑支护施工安全影响较小,考虑高层建筑荷载条件下连续墙侧向位移仅增加0.2 mm;高层建筑现场测试侧向变形0.9 mm,相对较小,能够满足基坑施工期自身结构安全使用。数值模拟和现场均验证了紧邻高层建筑深基坑地下连续墙支护效果较高,研究成果可为类似工程实践提供一定程度上的参考依据。     

结构减震控制方法及应用

结构的减震控制技术是土木工程的前沿领域。本文阐述了该领域的研究状况，通过评价各种结构控制方法的优劣，指出被动控制是结构减震的主要手段。     

大跨度系杆拱桥减隔震支座参数分析

结合一座大跨系杆拱桥实例,分析了不同减隔震支座参数对系杆拱桥减震性能的影响.通过对比发现,支座的球心距越大,减震效果越好.支座的摩擦系数越大,减震效果表现为先减小后变大的趋势,摩擦系数取0.02～0.03时,支座位移和墩台剪力达到最好的减震效果.但是支座参数的不同对承台底剪力总体的影响很小.     

中、下承式拱桥悬吊桥面系强健性加固试验

为增强中、下承式拱桥悬吊桥面系的强健性,以无纵桥向加劲梁的中、下承式拱桥悬吊桥面系为研究对象,提出了一种采用钢管桁架加劲纵梁的悬吊桥面系强健性加固结构,对比分析了悬吊桥面系强健性加固前后吊杆断裂时剩余结构的动力响应;开展了钢管桁架加劲纵梁强健性加固结构模型试验和有限元分析,研究了吊杆断裂后加固结构的受力性能与破坏模式;讨论了精轧螺纹钢筋预紧力、开孔钢板厚度和材质对强健性加固结构受力性能的影响。研究结果表明:采用钢管桁架加劲纵梁加固悬吊桥面系后,长(短)吊杆断裂时桥面系最大竖向位移与应力分别降低了1.30(1.31)和3.31(1.99)倍,与断裂吊杆相邻的吊杆的最大索力降低了1.25(1.25)倍;在弹塑性阶段,钢管桁架加劲纵梁加固结构的开孔钢板发生弯曲变形,横梁下排植筋破坏,达到极限荷载时,中间下侧加劲钢板与开孔钢板间的焊缝发生断裂,随后下弦管与开孔钢板间的焊缝出现开裂而丧失承载能力;精扎螺纹钢筋合理预紧力为50 kN,开孔钢板合理厚度为20 mm;开孔钢板的材质从Q235提高至Q345时加固结构极限荷载增加了11.9%,说明提高开孔钢板的材质强度可有效提高加固构造的极限承载力。综上所述,采用钢管桁架加劲纵梁加固中、下承式拱桥悬吊桥面系可有效增强其强健性。      

连续梁桥减震性能中阻尼影响的试验研究

阻尼是桥梁的重要动力参数之一 ,研究阻尼在减震中的作用对抗震设计很有指导价值 .通过有机玻璃连续梁桥模型振动台试验 ,分析了阻尼对模型桥梁和墩减震性能的影响 .试验表明 ,阻尼的大小对减震性能有着重要的作用 .适当的增加阻尼会降低振动幅值 ,扰乱振动过程中规则的相位 ,从而得到良好的减震效果     

浙江某特大桥主墩双壁钢吊箱围堰设计优化

浙江某公路特大桥主墩双壁钢吊箱围堰在设计时,经过技术经济比较分析,针对钢吊箱围堰的底板及悬吊系统进行设计优化,将最初的钢底板方案优化为现浇钢筋混凝土底板,并在围堰内增加钢筋混凝土隔梁,将下部悬吊系统从围堰外转换至围堰内方案,经实践证明减轻了施工难度,节约了施工成本,在吊箱围堰的结构形式方面做出了有益的尝试。