大跨连续刚构桥抗震性能分析

现以一座连续刚构桥为背景,建立空间有限元模型,采用反应谱法和时程分析法对其地震响应进行分析,并对该桥的抗震性能进行了验算。其计算方法和结果可为同类桥型提供有益借鉴。     

铁路高墩大跨度连续刚构桥抗震设计分析

为保证在罕遇地震下桥梁结构满足规范要求,以主跨120m的高墩大跨连续刚构桥——云南万拉木特大桥为例,运用MIDAS Civil建立连续刚构桥空间有限元模型,对其进行动力特性及罕遇地震作用下的非线性时程分析,并优化延性抗震设计。分析结果表明:桥梁振型以梁墩的横向振动为主,第1阶横向侧弯的自振周期为1.697s,全桥最大振幅出现在桥墩墩顶位置。在罕遇地震(50年超越概率为2%)作用下,中跨墩顶、底受力较大,均已进入屈服,但其弯矩均小于钢筋极限弯矩,桥梁满足"大震不倒"抗震性能目标。对塑性铰区进行优化,将墩底以上3m空心与实体分界位置处截面外层部分主筋弯折,形成最不利塑性铰区域;加强墩顶、底塑性铰区域横向约束钢筋布置,提高墩柱延性。     

基于修正反应谱高墩连续刚构桥地震响应研究

在长周期地震动低频成分的作用下,桥梁会产生剧烈的地震反应。结构在进行反应谱分析时,相关规范中反应谱并未特别考虑长周期地震动这一重要因素。通过比较发现,按规范计算的相对位移反应谱在长周期段位移随自振周期线性增加,与实际地震动记录的变化趋势和统计特征差异明显,说明按规范计算的反应谱出现严重失真现象。该文选取考虑长周期地震动因素共612条各类场地的地震记录进行统计分析,提出衰减指数线性变化的修正方法,对规范设计反应谱进行合理修正,并确定了修正反应谱公式的相关参数。通过建立某高墩连续刚构桥CSiBridge动力有限元模型对修正反应谱进行验证,在E2地震作用和考虑三向地震作用下,该文分别对桥梁进行规范反应谱、修正反应谱分析和普通地震动、长周期地震动时程分析,比较结构的位移和内力响应结果,验证考虑长周期地震动因素的修正反应谱比规范反应谱更加合理安全,可为实际桥梁的抗震设计提供参考依据。     

竖向地震作用对连续刚构桥地震响应影响分析

以某高速公路高墩大跨连续刚构桥为研究对象，通过人工合成地震波为激励，采用动态时程分析方法进行了考虑水平和不同竖向地震作用的地震反应分析。结果表明，应同时考虑水平和竖向两向地震作用，计算结果才是安全合理的。     

连续刚构桥采用粘滞阻尼器后的抗震性能分析

以某高速铁路三跨连续刚构桥(60 m+100 m+60 m)为研究背景,用Midas/civil软件建立有限元模型并采用非线性时程法分析其在地震作用下的结构响应。从减小活动墩的墩梁相对位移入手,提出在活动墩布置粘滞阻尼器的减震方案。通过对粘滞阻尼器参数与地震响应之间变化关系的研究,确定了合理的粘滞阻尼器参数取值。分析结果表明,粘滞阻尼器可改善连续刚构桥的活动墩墩梁相对位移较大的情况,同时还可以均衡各墩受力。     

桥墩截面形式对弯连续刚构桥地震响应的影响

为了研究桥墩截面形式对弯连续刚构桥动力及地震响应的影响,以某工程实例为背景,建立了空间有限元分析模型,研究了桥墩外形尺寸、截面面积、截面纵向刚度等参数对结构自振特性的影响,在此基础上,利用线弹性时程法,对比分析了这些参数变化对空心墩与实心墩结构地震响应的影响。研究结果表明,桥墩截面形式的不同使得结构的振型系列发生了改变,具有空心墩的连续刚构桥与具有实心墩的连续刚构桥相比,当两者的外形尺寸相同时,前者的频率较低,当两者桥墩面积相同时,前者频率较高,在纵向刚度相同的情况下,前者频率稍低;采用空心墩时,墩底应力及主梁位移比相应实心墩的小,当桥墩纵向刚度相同时,空心墩和实心墩的地震响应基本相同。     

行波效应对大跨度连续刚构桥地震反应的影响

利用大型结构分析程序ANSYS／TRANSIENT，对地震波三向正交分量独立作用和联合作用下连续刚构桥的地震反应的行波效应进行了时程分析的数值模拟，分析了连续刚构桥在各向振动分量的作用，以及各向振动不同相位差的行波效应，对其地震反应的一般影响规律进行了讨论。结果表明：在地震波的各单向行波效应和三向正交行波效应时，结构的内力均有不同程度的增大，而结构的位移却呈现减少的趋势，结构的振动周期延长。     

高烈度地区连续刚构桥地震响应分析

为探究高烈度地区连续刚构桥地震响应规律,首先以贵州某高烈度地区大跨度连续刚构桥为研究背景,基于Midas Civil 2019建立三维空间有限元模型,并探究了该桥的结构自振特性;其次基于该桥场地条件,结合相关规范给出了目标反应谱和人工合成地震波;最后给出了反应谱和时程分析计算结果,并做了详细对比分析。研究表明:在保障强度和稳定性前提下,位于高烈度地区的大跨度连续刚构桥在纵向和横向上要有一定的约束释放,有助于结构变形吸收地震能量,进而减小地震破坏;反应谱计算工况下纵向位移和横向位移最大值分别为0.304 m和0.381 m,且与地震激励方向有关,竖向位移约为0.05 m,与地震激励方向关系不大;对比分析反应谱和时程分析计算结果可知,时程分析计算结果整体上要大于反应谱计算结果,符合相关规范要求。     

高墩连续刚构桥不同影响因素的地震响应分析

以某连续刚构桥为背景,建立了考虑主梁-桥墩-桩基-土层的有限元模型,分析了地震荷载作用下桥墩高度、桥墩截面、双肢薄壁墩间距等影响因素对桥梁典型截面内力及变形的影响。结果表明:在桥墩高度为60~65 m范围内,中墩顺桥向剪力基本稳定,不再随桥墩高度的增加而递减;桥墩高度的增加增大了梁体脱落的风险,桥墩高度为100 m时梁体中跨跨中截面顺桥向与横桥向位移达到139.1,97.5 mm;从抗震角度分析,圆形截面桥墩对位移影响较大,空心矩形桥墩截面与实心矩形桥墩截面形式对墩顶内力的影响不大,故空心墩较节约材料;对于文中连续刚构桥,合理的双肢薄壁墩间距能有效降低墩顶受力与梁体位移,能有效提高地震作用下的安全系数。     

大跨径连续刚构桥抗震性能评价

以武汉在建天兴洲大桥南岸引线某大跨径连续刚构桥为研究对象,考虑桩-土-结构共用作用情况,运用大型有限元分析程序ANSYS对其动力特性进行了分析,得到了成桥状态下结构的自振特性及累计振型参与质量比,确定了运用反应谱法对地震作用进行振型组合时所必需的振型阶数。对该桥进行了地震反应谱分析,得到各概率地震作用下结构的反应最大值,并根据"三水准"设防原则,分析评价了该桥的综合抗震性能,为该桥的建设和抗震设计提供了参考,也为进一步研究该类桥型的抗震性能提供了分析基础。分析结果表明,该桥具有足够的抗震能力,能够满足预期的设计性能。     

高墩大跨连续刚构桥梁长期健康监测研究

通过无线远程监控技术,对高墩大跨连续刚构桥梁的挠度与应变情况进行长期的实时监测,全面了解其力学变化趋势,评估结构健康状况,能够及时为桥梁管理部门的养护维修、加固决策提供科学依据。     

大跨径连续刚构桥抗震分析及抗震性能评价

以高速公路上的1座连续刚构桥（90m＋2×160m＋90m）为例,参考新实施的《公路桥梁抗震设计细则》和国外相关规范,对大跨径连续刚构桥梁抗震分析和抗震性能评价的整个过程进行论述,为类似桥梁的抗震设计提供参考。     

高墩大跨度连续刚构桥施工稳定性分析

对于高墩大跨度连续刚构桥,随着墩高的增加其施工难度将逐渐加大,施工过程中的安全问题,尤其是高墩带来的稳定性问题将逐渐凸显,对其进行施工阶段的稳定性分析十分必要。本文依托某高墩大跨连续刚构桥,结合其施工过程和结构体系特性建立有限元模型,对施工阶段不同荷载作用下的第一类及第二类稳定性进行分析以明确结构整体安全特性,可为同类桥梁的设计提供参考。     

大跨连续刚构桥箱梁抗震分析与减震措施研究

高烈度地震区大跨连续刚构桥箱梁在地震作用下会发生弯曲变形,产生较大弯矩和剪力,对箱梁抗裂及承载能力产生不利影响。为减小连续刚构桥箱梁在地震作用下的内力,以(90+190+228+123+60)m刚构+连续梁协作体系桥为例,采用有限元软件Midas Civil建模,对主墩墩型和支座类型的影响进行抗震分析并提出减震措施。研究结果表明:①主墩采用双薄壁墩比独柱式空心薄壁墩对箱梁抗震有利;②在辅助墩、交界墩或桥台处设置高阻尼隔震橡胶支座,可以减小箱梁和主墩受力;③在主桥梁端纵桥向设置粘滞阻尼器可以显著降低箱梁和主墩的弯矩;④组合使用高阻尼隔震橡胶支座+粘滞阻尼器减震措施,可以在不中断交通的情况下显著提升连续刚构桥的抗震性能。     

大跨径预应力混凝土连续刚构桥裂缝成因浅析

通过对大跨径预应力混凝土连续刚构桥裂缝成因的分析,指出设计和施工过程中预防大跨径预应力混凝土连续刚构桥开裂的措施,有关经验可供相关专业人员参考。     

大跨连续刚构桥-船撞击动力响应研究

以某高速公路新建连续刚构桥为工程背景,采用非线性有限元分析方法,通过大型通用非线性有限元程序LS-DYNA建立全桥有限元模型和1 000 t船舶模型,对船-桥碰撞动力过程进行模拟,以确定船-桥碰撞过程中碰撞力的大小,并将有限元计算结果与规范经验公式进行比较。结果表明：船-桥碰撞过程中,船艏发生较大变形,吸收大部分的能量,将动能转化为势能;碰撞过程具有明显的非线性波动特征;各个规范经验公式计算的船撞力差异较大,且规范经验公式具有一定的局限性,有限元分析法能完整再现船-桥碰撞结构内部动力学过程,弥补规范经验公式的不足。     

不规则连续刚构桥的简化计算

该文结合工程实例,提出了各腹板长度相差较大时不规则预应力混凝土连续刚构桥的简化计算方法,即将空间效应明显的不规则刚构桥简化为平面杆系结构进行计算,并通过空间有限元进行论证分析,结果表明该简化计算方法有效可行,可满足工程设计的安全性及精度要求。     

大跨度混合梁连续刚构桥0号块空间受力分析

文中以大跨度混合梁连续刚构桥0号块为研究对象,建立有限元模型进行分析,对分层浇筑方式进行合理优化;最大负弯矩及最大剪力工况计算表明,顶底板正截面抗裂与法向应力验算均能满足要求.最大悬臂状态下,顶底板实桥布置应力测点均为受压状态,实测值与理论值吻合度较高,验证了有限元模型的正确性.0号块剪力滞分布较为复杂,顶底板刚度在整...