预应力混凝土曲线梁桥受力性能参数化分析研究

结合曲线梁桥实际工程,运用大型通用有限元分析软件ANSYS提供的参数化设计语言,对一座跨径布置为3×30 m,桥宽为12 m的预应力混凝土曲线梁桥在不同曲率半径R以及边中跨径比L1/L2条件下进行了受力性能分析。研究结果表明:随着曲率半径的减小,曲线桥会在支墩主梁处产生扭矩值,且不断增大,另外建议当R/L≥10倍时可以近似按照直线桥进行受力分析;设置合理的边中跨径比不仅可以平衡边跨与中跨的内力分布,亦能有效地调节曲线梁桥支墩处的扭矩分布。     

隔震曲线梁桥的地震响应

根据隔震曲线梁桥的特点,利用两个正交的非线性水平弹簧单元来模拟铅芯橡胶支座的双向非线性特性,基于大型有限元分析软件SAP2000,选取强震记录作为地震输入,考虑了曲线梁桥自身特性的影响,建立了隔震与无隔震曲线梁桥的空间有限元模型,并进行了双向地震动作用下的地震响应分析.结果表明：铅芯橡胶支座不仅可以有效地降低曲线梁桥的地震响应,还有助于减少曲率半径对曲线梁桥地震响应的影响.为曲线梁桥减隔震设计的深入和桥梁结构抗震安全性的提高提供了依据和参考.     

铁路曲线梁桥抗震设计分析

笔者在文中利用时程分析方法对铁路曲线梁桥地震响应进行了分析，在分析过程中考虑了连续曲线梁桥和连续曲线刚构桥两种桥型，地震波采用人造地震波，考虑了一维地震和多维地震动输入，另外还考虑了地震动输入方向对曲线梁桥地震响应的影响，并对铁路曲线梁桥抗震设计进行了探讨，得到了实际应用价值的一些结论。     

铁路曲线梁桥抗震设计分析

笔者在文中利用时程分析方法对铁路曲线梁桥地震响应进行了分析.在分析过程中考虑了连续曲线梁桥和连续曲线刚构桥两种桥型,地震波采用人造地震波,考虑了一维地震动和多维地震动输入,另外还考虑了地震动输入方向对曲线梁桥地震响应的影响.并对铁路曲线梁桥抗震设计进行了探讨,得到了实际应用价值的一些结论.     

曲线预应力连续宽体箱梁桥整体顶升改造前后地震反应对比分析*

由于曲线梁桥地震反应的复杂性和特殊性导致其在地震中易损坏,顶升改造后地震反应的改变直接影响桥梁的使用安全及寿命。以厦门市仙岳路桥梁顶升改造工程为背景,运用桥梁结构分析程序 Midas,根据曲线梁桥的特点建立空间有限元模型,采用动态时程分析法对桥梁顶升改造前后进行地震反应分析,并研究了曲线梁桥桥墩墩高变化时的水平和竖向最不利地震反应。分析结果表明,曲线宽体连续梁桥支座中心连线方向和平面内与之垂直的方向为最不利的水平地震输入方向,而且改造后墩高的变化会引起桥梁尤其是桥墩处内力的明显变化,分析结果为同类桥梁结构的抗震设计提供理论依据。     

高墩曲线桥梁地震碰撞响应分析

在强烈地震作用下,巨大的碰撞力能导致支座破坏甚至落梁,目前,对于桥梁伸缩缝碰撞研究较少,尤其对于高墩曲线梁桥,其碰撞方向不确定,碰撞行为更复杂。文中讨论高墩曲线桥两联问的碰撞分析动力模型的建立方法,采用时程分析法,针对墩高、曲率半径、伸缩缝间隙、临梁周期比等参数对碰撞响应的影响规律进行分析,讨论产生碰撞的最不利情况。     

梁桥横向稳定验算中倾覆轴的选取

基于目前工程中采用倾覆稳定系数对梁桥横向稳定进行验算的方法,讨论了不同支座布置形式、不同曲率半径条件下结构倾覆轴的选取。理论推导和有限元计算结果表明:联端外侧两支座连线外无支座的直线梁桥和大曲率半径的曲线梁桥,倾覆轴应选取该连线;联端外侧两支座连线外有支座的曲线梁桥,倾覆轴应选取跨中位置相邻两跨外侧支座的连线。     

城市曲线连续梁桥减隔振支座地震响应分析

文章选取某城市曲线连续梁桥两联作为研究对象,研究铅芯橡胶支座对曲线桥的地震响应;通过有限元软件对某曲线连续梁桥进行建模分析,并以不同曲率半径的曲线梁桥进行同等条件对比分析,得出分别采用板式橡胶支座与铅芯橡胶支座的曲线桥在E2地震作用下的桥梁结构动力非线性时程分析的规律。分析结果表明,采用铅芯橡胶支座以后曲线桥的地震响应在整个激励过程中都显得比较平稳,无明显的峰值出现,并且有效地均衡和分配了曲线桥各个位置的地震响应。     

地震动输入方向对曲线桥梁地震反应的影响

曲线梁桥由于其复杂的空间特性和弯扭耦合反应特性,使得最不利地震动的输入方向难以确定,在抗震计算时采用SRSS方法进行计算会产生较大误差,须采用CQC方法考虑各振型响应之间的相关性影响。以某高架桥一联曲线梁桥为例,对其进行了结构动力特性及地震响应分析,结果显示,曲线桥梁等各振型之间相关性较大,采用CQC方法法的计算结果更为准确,可满足工程研究及设计的要求。     

大跨径小半径连续弯梁桥抗震性能研究

连续弯梁桥因其平面不规则性而导致弯-扭耦合的复杂力学状态,某一方向的地震动激励会引起两个正交方向的地震反应。以某3×40m连续弯梁桥为工程背景,使用Midas-civil软件建立了全桥有限元模型,采用时程分析方法研究地震动的输入方向和不同的支座类型对其地震反应的影响。结果表明:地震动的输入方向对连续弯梁桥墩柱的地震响应有较大影响;采用板式橡胶支座,可以显著延长结构的自振周期并减小结构所受的地震作用。     

连续刚构桥顺桥向非线性地震反应研究

以一座大跨高墩连续刚构桥为对象,采用纤维单元,建立该桥的动力分析模型,沿顺桥方向分别输入不同类型场地上的实际地震动,计算其非线性时程响应。比较了场地条件对大跨高墩连续刚构桥地震响应的影响,指出了连续刚构桥墩高差异较大时抗震设计中应注意的问题,并讨论了轴压比对桥墩滞回性能的影响。     

曲线桥在地震作用下的面内转动机理分析

曲线桥梁在水平地震作用下,上部结构在两个主方向上的地震反应会产生耦合现象,该现象主要为梁端的横向位移和桥面板的面内转动;通过对简化的单跨曲线桥模型进行弹性时程分析,研究曲线桥在弦线方向的地震输入下的转动机理,并比较不同曲率半径下曲线桥的地震反应;讨论主梁-桥台相互作用对桥面板转动的影响,应用非线性时程分析计算不同曲率的...     

地震动输入方向对隧道洞口段动力响应的影响

隧道洞口段抗震分析中,需要考虑地震动输入方向的影响.通过数值模拟的方法对不同地震动输入方向输入时隧道洞口段仰坡和衬砌的动力响应进行了对比分析.结果表明:横向地震动作用时隧道洞口段的动力响应最大,纵向输入时次之,竖向输入时最小;横向和纵向地震动作用时,坡面位移放大系数(PGD)和加速度放大系数(PGA)均由减小段和增大段构成,竖向地震动作用时只有增大段;在距洞口20 m范围内,衬砌受地震惯性力的影响较大,超过20 m之后,衬砌上的惯性力作用在减弱.     

小半径曲线连续刚构桥梁的简化抗震计算探讨

为了探讨小半径曲线连续刚构桥梁在抗震计算中采用直梁代替弯梁的简化计算,以一座(80+2×120+80)m的小半径连续刚构桥为例,比较了0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°七种水平地震输入方向地震荷载工况下的直梁、弯梁模型的动力特性和地震响应。计算结果表明,在任意水平方向输入地震动时,构件的地震响应最大值均可能出现,因此可通过改变地震动输入方向来确定地震响应最大值;该曲线桥可以按照直线桥进行抗震设计,但需保证最不利截面的设计强度、提高墩顶梁截面的抗剪强度、加强梁端外侧支座的抗震设计强度并约束主梁的横向位移。在满足上述局部构造设计强度的有效条件下,采用直梁代替弯梁对该桥进行简化抗震设计的方法适用可行。     

考虑地震攻角的曲线梁桥易损性及通行能力评估

为探究地震攻角对曲线梁桥地震易损性的影响，采用曲线梁桥参数化建模方法建立有限元模型，通过增量动力时程分析和概率地震需求分析生成桥梁-地震动样本对训练集、验证集和测试集。基于反向传播神经网络(BPNN)、宽界限法和串并联概率理论建立曲线梁桥构件—单体—网络三个层次的地震易损性快速计算和评估模型，对比分析地震攻角对曲线梁桥的易损性影响规律，并对区域桥梁网络震后通行能力进行快速评估。结果表明，地震攻角对曲线梁桥的动力响应、地震易损性影响明显，忽略地震攻角影响可能会对交通网络的震后通行能力评估带来较大误差。     

曲线桥曲率半径与桥墩刚度的协同作用规律研究

高墩曲线连续刚构桥的内力与变形不仅受到箱梁曲率半径的影响,同样也受到桥墩刚度的影响。目前对于两者协同作用规律所作的研究甚少。借助有限元程序ANSYS,分析具有不同曲率半径和桥墩刚度的桥梁在内力与变形上所存在的差异,并给出这些差异与曲率半径、桥墩刚度的内在联系,可为今后设计高墩曲线连续刚构桥选取合理的曲率半径和桥墩型式提供必要的参考。     

动水压力影响下考虑SSI效应的桥墩结构地震响应分析

基于Morison方程法,采用附加质量考虑动水压力的影响,利用ABAQUS软件计算平台建立了动水压力作用下刚性地基桥墩和考虑SSI效应的桥墩结构,对动水压力作用下考虑和不考虑SSI效应时桥墩的地震响应进行了比较,分析了考虑SSI效应的桥墩的地震响应随水深的变化规律。结果表明:动水压力作用会增大桥墩的地震响应,其受桥墩入水深度的影响;当考虑SSI效应后,动水压力作用对桥墩自振频率折减和地震响应增大作用有所降低,但仍不能忽视动水压力作用。     

曲线桥曲率半径与桥墩刚度的协同作用规律研究

高墩曲线连续刚构桥的内力与变形不仅受到箱梁曲率半径的影响,同样也受到桥墩刚度的影响.目前对于两者协同作用规律所作的研究甚少.借助有限元程序ANSYS,分析具有不同曲率半径和桥墩刚度的桥梁在内力与变形上所存在的差异,并给出这些差异与曲率半径、桥墩刚度的内在联系,可为今后设计高墩曲线连续刚构桥选取合理的曲率半径和桥墩型式提供必要的参考.     

强震作用下连续箱梁桥破坏的反应谱分析

基于反应谱分析法,揭示了强震作用下箱梁桥破坏机制。考虑3种工况,运用有限元软件Midas对连续箱梁桥破坏进行数值模拟,从全桥地震反应谱位移图发现了强震作用下桥台台顶变形位移值十分明显。通过对主梁内力响应变化规律研究,揭示了横、纵向地震控制梁桥破坏的不同内力;证明了桥墩和跨中截面属于地震响应敏感部位。     

河口铁路大桥的地震反应分析

以河口铁路大桥为工程背景,采用结构分析软件ANSYS建立三维有限元模型,进行了模态分析;并通过与相同跨度直线桥模态分析的结果对比,分析了该桥的振动特点.在此基础上,运用反应谱法和时程反应分析法,计算了该桥在不同地震动输入方式下的地震响应,并与相同跨度直线桥时程反应分析结果进行了比较,分析结果对于同类型曲线梁桥的结构设计,动力特性以及抗震性能的分析有一定的借鉴意义.