地震激励桥梁基础减隔震支座性能研究

以某工程项目为对象,以50 a 10%超越概率E1 (地震作用)和50 a 2%超越概率E2 (地震作用)的地震动加速度时程数据为输入参数建立有限元模型来分析普通橡胶支座和双曲面球形减震支座对桥梁整体结构抗震特性的影响作用。研究结果表明:E2地震力作用下,双曲面球形减震支座下梁端横向和纵向位移均大幅度下降,支座横桥向位移增加,橡胶支座纵向位移增大而滑动支座纵向位移减小,减隔震支座降低了相邻主梁碰撞而造成结构震害; E1地震力作用下,桥梁立柱和桩基结构在橡胶支座和双曲面球形减隔震支座下均不会发生基于结构抗弯能力不足而导致基础震害,但双曲面球形减隔震支座下桥梁立柱底部和桩基弯矩均大幅下降;E2地震力下,橡胶支座的1#、2#桥墩立柱和1#、2#、3#、4#桥墩桩基结构弯矩超过结构的抗弯承载能力,桥梁立柱和桩基结构均会发生严重破坏;双曲面球形减隔震支座下桥梁立柱底部和桩基弯矩均大幅下降,低于桥梁立柱的抗弯承载力,桥梁结构不会发生结构破坏。     

广西柳州凤凰岭大桥抗震设计

以广西柳州凤凰岭大桥建设工程为例,采用两水平的抗震设计方法,对含有桥上建筑的大跨度连续梁桥在E1、E2地震作用下采用反应谱和非线性时程方法,进行地震反应分析与验算,最终给出结构的抗震性能安全性评价,对该类桥梁的抗震设计提供了有益的参考。     

(65+100+65)m钢-混组合连续梁下部结构抗震性能分析

以昆明市南连接线高速公路工程中跨越南昆铁路的(65+100+65)m钢-混组合梁主桥为背景,采用反应谱和动态时程分析方法对桥梁进行地震响应分析。考虑铅芯橡胶支座的非线性特性,分别利用反应谱进行E1地震作用下和时程分析方法进行E2地震作用下的结构响应分析。通过计算各墩柱截面的M-Phi曲线判断了各个墩柱在E2地震下的工作状态均处于弹性工作范围之内,达到了设置减隔震装置的性能目标。有限元分析采用大型桥梁结构分析软件MIDAS。     

某连续刚构桥抗震与减震性能分析

高承载力隔震支座具有竖向承载力高、滞回耗能能力强等优点。文中以某主跨150 m连续刚构桥为研究对象,运用有限元软件MIDAS进行动力时程分析,对比仅布置滑动支座和布置滑动支座加高承载力支座两种体系时桥梁在E1和E2地震作用下的响应。结果表明,E1和E2地震作用下设置两种体系各关键截面均处于完全弹性范围内,布置高承载力支座的隔震体系时桥梁主梁位移和关键截面内力均不同程度减小。     

天津地区一般桥梁抗震设计研究与探讨

《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01—2008)、《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166—2011)、《公路工程抗震规范》(JTG B02—2013)等新的桥梁抗震规范相继颁布,一般桥梁的抗震设计与以前又有何不同呢?以天津地区桥梁抗震计算分析为例,对新旧规范桥梁E1阶段抗震设计的不同进行了总结,揭示了天津地区一般桥梁E1阶段抗震设计的基本规律。     

基于摩擦摆支座的大跨度双拱塔斜拉桥减隔震研究

为研究摩擦摆支座对斜拉桥的减隔震效果,以某双拱塔斜拉桥为工程背景,考虑桩-土-结构相互作用(PSSI)的效应,基于摩擦摆支座的力学特性建立桥梁结构空间有限元模型,进行动力特性分析、地震响应研究与抗震验算。结果表明:采用摩擦摆支座减隔震后,结构的自振基本周期较原结构明显延长,有利于改善结构的抗震性能;不同的地震动输入方式对控制截面的内力影响不同,E2地震下的响应值均要比E1地震下大;E1、E2地震作用下,结构各主要控制截面的安全系数均大于1,结构只发生可修复性损伤,满足结构的抗震性能目标要求。     

南宁五象大桥抗震性能及减震隔震研究

针对南宁五象大桥施工图阶段主桥和引桥设计进行抗震性能及隔震减振研究。基于大型结构计算软件SAP2000,建立五象大桥模型,根据反应谱法和线性时程分析法分别研究桥梁在E1、E2地震波作用下和两种方向组合地震下的动力特性;通过验算计算结果,得到桥梁结构的薄弱位置;对于强度无法满足抗震规范要求的薄弱部位,采用减隔震的方法对大桥进行改进,并验算其在非线性时程抗震分析方法下的计算结果,验算结果表明:所有墩、桩截面均能满足抗震强度需求。     

两水准地震设防下的斜拉桥体系易损性分析

针对中国规范所定义的E1,E2地震下的结构性能进行的地震易损性研究尚不充分问题,提出两水准地震作用下结构性能的概率评估方法,推导了设计地震下地震风险的理论公式,并以特大跨斜拉桥为例来阐述该方法,建立考虑多种非线性效应的斜拉桥有限元模型,斜拉桥关键构件(桥塔、桥台、支座、阻尼器)和结构体系的概率需求地震模型以及地震易损性方程;拟合所在场地的地震危险性曲线方程,得到不同重现期地震下构件和体系的损伤概率;计算E1,E2两水准地震下的构件损伤概率,以多个构件的性能水平为目标,基于蒙特卡洛模拟抽样方法得到桥梁的体系易损性曲线,计算体系地震风险;基于提出的两水准地震设防下的斜拉桥体系易损性分析方法,进一步比较了使用阻尼器加固前后斜拉桥在E1和E2两水准地震下的体系易损性。结果表明:安装阻尼器以后斜拉桥在设计地震作用下的各个关键构件以及结构体系的损伤概率大大降低;表明两水准地震设防下的斜拉桥体系易损性分析方法可以为斜拉桥概率性抗震设计及加固提供实践方法。     

高烈度区曲线连续梁减隔震设计

以乌鲁木齐市安宁渠路(机场段)道路改线工程为工程背景,采用减隔震设计方法,对E2地震作用下高烈度区曲线连续梁结构进行非线性时程分析,并以Midas/Civil 2019 (v2.2)软件为工具,进行地震反应分析与验算.所得结果可对该类桥梁的减隔震设计提供有益参考.     

五O四厂黄河大桥的抗震设计与减隔震关键技术研究

该文以五O四厂黄河大桥3跨预应力混凝土连续梁桥为工程背景,研究了高烈度地震区大跨度高桩承台桥梁的抗震及减、隔震设计方法。建立全桥有限元模型,进行了E1水准及E2水准的地震反应分析及抗震验算。E2水准抗震设计中桩采用考虑轴力变化的纤维梁单元模拟。由于E2水准下桥墩的抗剪及桩身强度不满足要求,又对该桥进行了摩擦摆支座的减隔震设计。详细给出支座减、隔震设计的方法及步骤,并进行了非线性时程反应分析。结果表明减隔、震支座大幅提高了桥梁的整体抗震性能。     

城市曲线匝道桥地震响应分析及延性抗震设计

针对城市曲线桥梁典型特点,介绍了某高烈度地震区曲线匝道桥梁延性抗震设计的工程实例。采用多阵型反应谱法分析该桥在E1、E2地震作用下的响应,引入弹塑性纤维单元,并依据《城市桥梁抗震设计规范》中的相关规定,按能力保护设计原则进行延性抗震设计。计算结果表明,通过选用合理的结构体系,采用延性抗震设计方法可以实现此类桥梁"小震不坏,大震不倒"的设防目标。     

北京地区公路旧桥抗震性能评估研究

由于原有桥梁抗震思想和设计方法的局限性,很多公路旧桥的抗震性能存在严重不足。本研究结合桥梁抗震理论和设计方法的新成果,根据当前桥梁抗震设计规范,对按照原有规范设计的北京地区典型公路旧桥的抗震性能进行了评估研究。在大量调查公路旧桥的基础上,筛选出不同时期、不同形式的典型桥梁结构做为抗震评估的研究对象。根据新规范确定其抗震设防类别和地震动水平,采用反应谱法和非线性时程分析法,对桥梁结构在E1和E2地震下各构件的抗震性能和地震需求进行计算,采用能力需求比法(C/D法)进行抗震性能评估,并依据新规范对抗震构造措施进行评价。     

康祁公路永定河大桥高墩转体设计与计算

为了跨越永定河及丰沙铁路,康祁公路永定河大桥设计了59m、56m高墩双转体预应力混凝土连续刚构-连续梁组合结构,其中1,2号墩为2个高墩,2,3号墩为2个转体墩,并对1,2号高墩的3个控制截面进行静力计算和在E1与E2地震波作用下的抗震计算,合理解决了在不中断铁路运行条件下跨峡谷河流桥梁的设计与计算难题,有效指导了工程实施,保证了桥梁结构安全及交通安全,节省了工期。     

高烈度区大跨连续梁延性抗震设计

以乌鲁木齐市北站路（八钢公路-机场高速）建设工程为工程背景，采用延性抗震设计方法，对高烈度区大跨连续梁结构在E1地震作用下采用反应谱分析，在E2地震作用下采用非线性时程分析，以Midas Civil 2019（v2.2）软件为工具，进行地震反应分析与验算，对该类桥梁的延性抗震设计提供了有益的参考。     

大跨度连续刚构桥抗震响应特性评估研究

为判断已建桥梁结构的抗震特性,迭代拟合了规范反应谱对应的人工加速度时程。分别采用反应谱法及时程分析方法对运营期大跨度连续刚构桥进行了E1级及E2级抗震特性研究,研究结果表明：本桥地震响应低阶参与振型与地震动峰值对应卓越频率值并不吻合,本桥在E1及E2地震作用下,墩身及主梁结构响应值较小,地震动作用下不会发生桥梁碰撞特征。     

自复位双柱式摇摆桥梁抗震设计方法及工程应用

为发展具有损伤可控特性和自复位能力的摇摆结构新型桥梁抗震体系,对自复位双柱式摇摆桥梁的抗震设计方法及其工程应用进行研究。在摇摆桥墩受力机理和旗帜形滞回分析模型基础上,提出其在消压、屈服和设计极限状态的计算方法,并给出限定残余位移侧移率小于1%的回复能力验算公式。考虑到摇摆桥墩的力学行为和变形特点,提出直接基于位移的摇摆桥梁结构抗震设计方法,给出设计原则及具体的设计步骤,并把该方法成功应用到黄徐路跨线桥梁抗震设计中。在此基础上,数值分析不同设计地震作用下摇摆桥梁结构的性能状态及其性能指标,并介绍了中国首座自复位摇摆桥梁工程——黄徐路摇摆桥梁工程实践,展示了实桥应用中的一些抗震构造细节。研究结果表明:提出的验算公式可为设计计算提供充分的理论依据;E1地震作用下耗能钢筋没有屈服且具有较高的安全储备;在E2地震作用下,随着桥梁发挥摇摆功能,摇摆桥墩刚度减小,地震力增幅变小,有效实现了结构减震功能,且震后桥墩残余位移较小,可忽略不计,实现了结构自复位功能,满足了既定的抗震设计目标。     

软土地区中小跨径简支梁桥抗震性能研究

基础设施是一个地区乃至国家的经济命脉,桥梁作为基础设施的一部分,发挥着无可替代的作用。但较多的自然灾害会导致桥梁结构的损坏,地震就是其中之一,我国地震发生频率较高,因此桥梁的抗震设计计算是必不可少的。现依托软土地区的实际工程,利用有限元软件对一联5×25m先简支后桥面连续梁桥进行建模,通过输入相应地震动参数得到E1、E2情况下的反应谱分析与时程分析计算结果,验证结果是否满足抗震需求。结果表明:该桥在E1地震作用下桥墩处于弹性阶段,不发生损伤;在E2地震作用下墩柱截面部分钢筋发生屈服,但未达到极限承载力,经加固后满足正常使用。     

软弱地基上超长桩基础连续梁桥的地震反应

目前,对软弱地基上超长桩基础桥梁的抗震研究还较为缺乏。以建于软弱地基上的一座超长桩基础预应力混凝土连续梁桥为工程案例,建立了考虑桩—土相互作用及支座滑移的有限元计算模型,并采用时程分析方法,计算分析了该桥在E1和E2两级设防地震作用下的结构地震反应。结果表明:对软弱地基上超长桩基础连续梁桥,其在E2地震作用下可能出现板式橡胶支座滑移现象,设计需要仔细考虑主梁与桥台(或相邻联主梁)之间的缓冲设施或限位措施;此外,桥墩和桩基础在E2地震作用下所受的地震内力相对较小,一般不会出现承载力不足问题。     

关于城市桥梁在8度强震区的抗震设计讨论

为了研究一般跨径城市桥梁在8度地震区的抗震设计方法,文章以具体工程为例,采用规范推荐的参数和公式,拟合出场地在E1和E2作用下水平地震动反应谱;通过有限元建模分析,对规范推荐的延性抗震体系和减隔震体系做了详细的计算和分析,研究结果标明:两种抗震体系均能满足相关规范的设计要求;但是减隔震体系在设计阶段造价更低,震后修复费用也较小,在经济性方面有较大的优势。     

V形墩连续刚构桥静、动力及抗震性能分析

为研究V形墩预应力连续刚构桥的静、动力及抗震性能是否满足规范要求,以石家庄市友谊大街桥设计和具体施工过程为背景,建立全桥三维有限元分析模型,计算了桥梁特征截面在不同荷载作用下的弯矩、剪力、轴力和动力特性,进行了E1作用下的反应谱分析.结果表明:各截面控制荷载为自重和预应力,预应力引起的次弯矩、次剪力比较大,在设计过程中不容忽视;桥梁结构振动以竖向弯曲振动为主,竖向对称弯曲振动出现在横向扭转振动之后;该桥的前10阶振动形态比较单一,互不耦合;在E1作用下,桥墩在弹性范围内工作,其抗弯、抗压强度满足设计规范要求;在E2作用下,桥墩变形小于规范容许值,结构动力性能和抗震性能良好.