动水压力对高桩承台连续刚构桥地震反应的影响

以某高桩承台连续刚构桥为工程背景,采用Morison方程计算不同水深时的动水压力,并利用纤维模型对地震作用进行非线性时程反应分析。结果表明：动水压力会改变桥梁的自振特性,随着水深的增加,桥梁地震反应也越来越大,在进行桥梁设计时应考虑动水压力的影响。     

高墩大跨连续刚构桥施工控制

本文对我国高墩大跨连续刚构桥的施工控制的意义和影响高墩大跨连续刚构桥施工控制的因素进行分析,总结了对高墩大跨连续刚构桥施工进行质量控制的措施。     

高墩大跨连续刚构桥稳定分析

针对高墩大跨连续刚构桥稳定性问题,结合工程实例,分析了主桥在裸墩、最大悬臂、成桥阶段3种不同状态下结构的稳定性。结果表明：各阶段稳定性主要由其自重荷载控制;裸墩及成桥状态不控制设计,风荷载对结构稳定影响甚微,汽车荷载对成桥阶段结构稳定有一定影响,不可忽略;最大悬臂状态是结构稳定分析的控制阶段,在设计和施工阶段应引起足够重视。     

高墩大跨连续刚构桥的温度效应研究

为了研究高墩大跨连续刚构桥在温度荷载作用下的影响,以实际桥梁工程为背景,建立其数值分析计算模型,分别考虑了我国公路桥梁设计规范、英国BS-5400规范和日本规范三种不同规范的温度荷载模式.通过对关键截面的应力水平、挠度变化进行对比研究,结果表明,不同设计规范的温度荷载模式对高墩大跨连续刚构桥的力学行为特征引起差异较大.     

连续刚构桥地震反应分析

根据功能要求、使用情况等确定抗震设防标准及设防目标,对拟建连续刚构桥建立全桥整体分析模型,选定不同概率水准的参数,采用纵向+竖向、横向+竖向的方式作为地震动输入,以寻求结构在纵、横向地震作用时各桥墩的内力分布规律,综合分析评价桥梁抗震性能.反应谱法计算结果表明:该桥具有足够的抗震能力,可以满足预期的设计性能.建议应更深入开展基于性能的抗震理论研究,并逐步将该方法应用于桥梁抗震设计.     

高墩大跨连续刚构桥地震响应时程分析

为了给高墩、大跨连续刚构桥的抗震设计提供参考,本文以"城川河大桥"为工程背景,用有限元分析软件Midas/civil2012建立其三维有限元动力计算模型,从而考虑行波效应对该类桥梁的地震响应影响进行比较。     

大跨连续刚构桥施工过程分析

大跨径连续刚构桥通常采用悬臂浇筑法施工.建立某大跨连续刚构桥的有限元模型,采用正装计算法对其施工过程进行模拟分析,得到了各个施工阶段的应力结果,可为同类桥梁的设计和施工提供参考.     

墩高差对大跨连续刚构桥地震响应的影响分析

为了分析墩高差对大跨连续刚构桥地震响应的影响,使用大型通用有限元软件Midas Civil建立了3种不同墩高差的有限元模型,模型考虑桩-土相互作用。运用反应谱法进行一致激励,得出了主梁及桥墩关键截面位移和内力的变化规律。结果表明:墩高差对主梁位移与内力影响较大,对于存在墩高差的桥梁,应着重考虑高墩的抗推刚度与矮墩的截面抗力。     

高墩大跨连续刚构桥施工稳定性分析研究

高墩大跨连续刚构桥的施工过程中,结构的稳定问题变的尤为重要。以某连续刚构桥为工程背景,对结构在施工阶段最高墩和最大悬臂状态下的稳定性进行了分析,分析结果表明该桥在施工过程中具有良好的稳定性,得出相关结论以指导同类结构施工。     

双薄壁墩间距对连续刚构桥地震响应的影响

为了研究桥墩布置形式对连续刚构桥地震响应的影响, 以某弯连续刚构桥为例, 采用通用有限元程序分析了5种不同的双薄壁墩间距对桥梁结构自振频率的影响, 选取桥位场地人工合成地震波, 对其进行了弹性地震响应分析。分析结果表明: 当双薄壁墩间距在主跨径的1/20~1/25之间变化时, 结构基频变化不超过5%, 在地震作用下, 主梁的弯矩、墩底弯矩及主梁位移最大变化不会超过12%, 说明薄壁墩间距对结构自振频率及地震响应的影响不大, 在初步设计阶段或进行弹性地震响应分析时, 如果双薄壁间距在以上范围内变化, 可以不考虑它对结构动力性能的影响。     

大跨度拱桥地震反应分析研究现状及进展

作者介绍了非一致地震激励的模拟方法 ,对大跨度拱桥地震反应的分析方法和研究成果进行了总结和评述 ,指出了现有研究中的不足 ,可为进一步的深入研究提供参考 .     

深水桥墩地震响应研究现状与展望

分析了地震激励下水-深水桥墩动力相互作用, 总结了动水压力作用机理、地震动水压力的计算方法和水-结构动力相互作用分析方法, 研究了深水桥墩地震响应特征和影响因素以及水下振动台试验进展, 并对比了各国规范中动水压力计算方法。研究结果表明: 动水压力降低桥墩自振频率, 增大桥墩地震响应, 其影响在桥梁的抗震设计中不可忽略; 现有研究采用的桥墩形式较为简化和单一, 建议开展更多以桥墩体系、桥梁体系为对象的深水桥梁地震响应研究; 对于地震作用下动水压力计算, 目前各国规范多基于Morison方程, 但对其适用范围尚不明确, 应深入研究Morison方程的适用范围、修正方法与准确便捷的地震动水压力计算方法; 目前水下振动台试验大多集中在动水压力对桥梁下部墩桩地震响应的影响上, 响应大多在弹性范围内, 应进一步研究在大震作用下深水桥墩的非线性响应与破坏模式; 目前针对深水桥墩在地震和波浪联合作用下的动力响应研究较少, 应深入研究在地震、波浪、海流联合作用下深水桥墩与水的相互作用机理; 目前缺乏对全桥结构的地震响应研究, 应开展深水桥梁全桥分析与多子台水下振动台试验。     

高墩大跨径弯桥在悬臂施工阶段刚构的非线性稳定分析

以非线性稳定理论为基础, 以高墩大跨径弯桥悬臂施工阶段的结构稳定性为研究对象, 利用有限元法对其在悬臂施工阶段荷载状态各工况分别进行考虑材料非线性和结构大变形与材料非线性的双非线性稳定性分析, 计算了不同工况、不同曲线圆心角、不同墩身长细比、不同系梁个数的刚构桥在悬臂施工阶段非线性稳定系数和悬臂端位移, 对计算结果进行了分析, 归纳出高墩大跨径弯桥悬臂施工阶段非线性稳定荷载系数和悬臂端位移与桥梁曲线圆心角、墩身长细比及系梁个数的关系。结果显示: 非线性稳定荷载约为特征值屈曲荷载的35%, 弯桥曲线圆心角对非线性稳定荷载系数和悬臂端位移的影响更为突出, 多个系梁对悬臂施工的稳定并非有利。     

行波效应对大跨斜拉桥减震控制的影响

为了研究行波效应对斜拉桥减震控制地震反应的影响, 推导了多点地震动输入下的大跨桥梁减震控制计算方法, 以一座大跨飘浮体系斜拉桥为实例, 在桥塔和桥墩处设置阻尼器, 建立其三维有限元模型, 分析了行波输入下半主动控制和被动控制对斜拉桥的减震效果。计算结果表明: 半主动控制比较缓和地控制桥梁的地震反应, 而被动控制则急剧地控制桥梁的地震反应, 因此, 要慎用被动控制; 行波效应对无控制、半主动控制和被动控制斜拉桥的桥塔均具有很小的不利影响, 仅使桥塔内力增大约10%, 对主梁均具有显著不利影响, 使主梁内力增大近8倍; 行波效应对半主动控制和被动控制减震效果的不利影响很小, 没有出现明显的控制效果变差的现象。     

基于支持向量机响应面法的连续刚构桥可靠度

针对连续刚构桥结构可靠度分析过程中功能函数不能显示和功能函数拟合时试验样本过多等问题,提出了一种结合支持向量机回归功能与响应面法的可靠度算法。该算法将支持向量机的良好性能(如：处理小样本、高维及非线性)和响应面法的优点(如：直观和高效等)结合在一起。以某连续刚构桥为例,计算了该桥中跨挠度失效模式下的可靠指标。对该失效模式下可靠度参数的敏感性进行了分析,得出了有益的结论。     

高桥墩设计计算中的两个问题

根据最小势能原理,用瑞雷-里兹法解决了高桥墩的几何非线性分析问题;其次,提出了等效水平力的新概念,可以方便地解决桥墩和板式橡胶支座联合抵抗垂直力所产生的二次效应问题.笔者提出适合于手算的简便计算公式,概念明确,勿须迭代运算,精度较高,易为设计人员掌握,因此具有实用价值．     

连续梁在行驶车辆作用下的动态反应

把桥梁和车辆看作两个分离体系,把车辆视为二维非线性模型,并考虑到桥面的路面不平度影响,应用虚功原理和模态叠加法分别建立振动方程,在车辆与桥梁接触点采用接触力和位移协调的条件,利用迭代技术求解二者之间的相互作用力。以一座三跨连续梁为例,计算了该桥的动挠度曲线和相应的冲击系数。结果显示车辆在边跨行驶时中跨跨中截面的冲击系数要远大于车辆在中跨行驶时的冲击系数,桥梁在车辆动荷载作用下的冲击系数与车辆动力特性、车速、桥梁动力特性以及路面不平度等密切相关,仅仅看作桥梁基频的函数是过于简化的。     

悬索桥初始内力与几何非线性对梁轨相互作用的影响

依据梁轨相互作用原理, 提出了基于悬索桥成桥变形状态重构道床纵向阻力位移-力曲线的方法, 并从存在初始位移的5×32 m简支梁桥上无缝线路钢轨受力和变形两方面验证了重构方法的可行性; 结合多单元建模方法与U.L.列式法, 建立了考虑悬索桥初始内力和几何非线性的线-梁-索-缆-塔空间计算模型, 以某(2×84+1 092+2×84) m大跨悬索桥为例, 对比分析了不同工况下悬索桥初始内力与几何非线性对梁轨相互作用的影响。分析结果表明: 提出的道床纵向阻力重构方法能够避免桥梁初始变形对梁轨相互作用的影响, 使悬索桥上无缝线路计算模型能考虑初始内力的影响; 主缆垂度效应对各工况下梁轨相互作用的影响不足1%, 计算中可忽略该因素; 悬索桥初始内力主要影响挠曲、制动及断轨工况, 可使挠曲力、制动力及断缝值分别降低22.4%、12.7%和9.3%;大变形效应不仅可以改变挠曲力分布规律, 还可大幅减小断缝值, 降幅达22.4%;建议悬索桥上无缝线路在挠曲、制动及断轨工况下应考虑初始内力与大变形效应的影响, 伸缩工况下可将悬索桥简化为同等跨度的跨中纵向约束、梁端自由的连续梁桥进行计算; 建立的计算模型可为悬索桥上无缝线路设计提供精确的仿真结果。     

实测车流作用下大跨桥梁荷载效应极值外推法

提出多种密度随机车流作用效应极值的概率叠加方法, 外推了公路实测车流作用下大跨桥梁的车载效应极值; 阐述了基于Rice公式的界限跨阈率叠加原理, 并验证了其正确性; 基于中国某高速公路长期监测车流数据模拟了稀疏、一般和密集3种状态的随机车流, 应用界限跨阈率叠加模型估算了某混凝土斜拉桥主梁的最大弯矩。研究结果表明: 根据某高速公路实测车流数据, 稀疏、一般、密集车流密度分别约为1.7、5.0、8.3veh·min-1;在数值算例中, 车辆质量为45t车型占有率由0增加至80%导致最大车辆质量仅下降1.2%, 而车辆质量为50t的车型占有率由0增加到20%导致最大车辆质量增加14.4%, 说明多个平稳随机过程组合而成的非平稳随机过程的极值主要是由数值较大的随机过程决定; 采用跨阈率叠加方法对某混合车流车辆最大质量的外推误差为2.55%, 验证了将实际混合车流数据进行“车流离散”和“极值概率叠加”后得到的车载效应极值的方法的可行性; 密集车流占有率从0逐渐增加至5%导致斜拉桥主梁弯矩极值增幅为33.45%;某斜拉桥设计年限内的年均交通量增长率为2.8%, 对应的主梁跨中正弯矩极值超越设计标准值的概率为0.83, 高于设计要求, 需对桥梁车流量采取管控措施。