考虑碰撞效应的双柱式高墩桥梁非线性地震反应特性研究

以西南山区线路中常用的双柱式高墩桥梁为研究对象,建立典型桥跨结构的空间动力分析模型,采用非线性动力时程分析方法,详细研究了考虑地震碰撞效应时桥梁结构的地震响应特性,并探讨了接触单元刚度取值、间隙宽度、桥台刚度以及支座滑动性能等非线性边界条件的影响。结果表明:梁间碰撞作用主要发生在近桥台伸缩缝处,碰撞作用减小桥墩的地震响应,同时在梁体中产生较大的短时加速度脉冲效应;考虑桥台的纵向约束作用将使得梁间碰撞效应增强;对于通常设计采用的间隙宽度范围,强震作用时碰撞现象会不可避免地发生;支座滑动性能对桥墩的地震响应起到隔震的作用,考虑支座滑动性能后梁间碰撞次数减少;各种非线性边界条件因素的综合作用使得桥跨结构的地震响应变得较为复杂,为获得结构真实响应结果应该合理考虑这些因素的影响。     

横向载荷作用下刚性桩上土反力分布规律研究

在抗滑桩等的设计中,桩上土反力分布的确定是最关键的,但这个问题一直没有被很好地解决。桩上的真实土反力由法向土反力、环向摩阻力及轴向摩阻力3部分组成。通过对刚性桩与土体的相互作用进行有限元分析,研究了不同载荷水平下,土反力各分量在环向和轴向上的分布规律。研究发现随着载荷的增大,桩周土是由上到下渐进屈服的。同时研究了法向土反力和环向摩阻力对平均水平土反力的贡献,发现环向摩阻力与法向土反力相比,对总水平土反力的贡献虽然小,但不能忽略。而且法向土反力和环向摩阻力与平均水平土反力的比率与轴向位置和载荷水平有关。     

华阳特大桥主桥双曲面球型减隔震支座的抗震设计

华阳特大桥为109m+168m+109m的矮墩特大跨径连续梁桥,由于其上部结构质量与下部水平抗推刚度均很大,遭遇强震时水平地震惯性力巨大,将导致在常规设计思路下墩身、桩基尺寸和配筋难以满足受力要求.为解决上述难题,在设计比选和论证中较好地引进了减隔震技术,对该桥采用双曲面球型减隔震支座的抗震设计过程和心得进行了论述.     

输入地震动维数对FPB隔震曲线桥地震反应的影响

为了研究摩擦摆支座隔震曲线桥梁地震反应的空间耦合效应,分析了输入地震动维数对摩擦摆支座隔震曲线桥梁地震反应的影响.基于空间有限元方法,采用能考虑动轴力影响的多维耦合FPB恢复力模型,以一座2联6跨的预应力混凝土连续箱梁桥为例,输入3条强震记录,分别进行了一维、二维及三维地震动下的非线性时程反应分析及其对比分析.结果表明:输入地震动维数引起的耦合效应对隔震曲线桥梁的地震反应有重要影响;输入地震维数对支座的力-位移滞回曲线形状有较大影响;FPB隔震曲线桥的支座位移大小与输入地震动的维数有关.     

多孔连续梁桥纵桥向抗震体系研究

以某多孔连续梁桥为工程背景,提出了4种纵桥向抗震体系:常规抗震体系、增加固定墩抗震体系、液体粘滞阻尼器抗震体系和铅芯橡胶支座抗震体系。以常规抗震体系为参照,对比分析了固定墩个数、液体粘滞阻尼器和铅芯橡胶支座对结构抗震性能的影响。研究发现:增加固定墩个数,并不一定能减小桥梁结构的地震响应;液体粘滞阻尼器在不改变桥梁在正常使用状态下结构性能的前提下,可有效降低结构的地震响应,推荐为纵桥向抗震体系;铅芯橡胶支座使全桥刚度趋于均衡,可大幅降低桥梁结构的地震响应,在兼顾正常使用的前提下,推荐为纵桥向抗震体系。     

支座类型及布置形式对桥梁抗震性能影响分析

按现行公路工程抗震规范要求,采用设计加速度反应谱法,针对不同类型支座分别建立40m装配式预应力混凝土连续T梁桥有限元模型,计算桥梁墩柱采用各种类型支座及不同布置形式时的地震效应,通过对比得到适合40mT梁的支座形式。     

基于模糊层次分析法的桥梁支座服役性能健康状况评估

随着国内桥梁逐步进入后期管养维护状态,在日益增长的交通流量下,迫切需要对大跨径缆索桥支座服役性能健康状况进行评估。从支座现场检测内容出发,采用模糊层次分析法构建了目标层、准则层和指标层的检测评估层次图,确定准则层和指标层的判断矩阵和权重,建立桥梁支座服役性能健康状况的评估模型。最后以某大跨径悬索桥服役支座为算例,根据支座检测结果对其性能健康状况进行评估,验证该评估方法可行性,为桥梁支座后期管养提供参考。     

退役支座损伤状态检测评估与力学性能试验研究

随着运营时间的增加,现役大桥结构的约束体系,尤其是支座系统面临着日益严峻的退役挑战。以某长大跨桥梁为例,开展退役支座的损伤状态检测评估,并通过力学性能试验深入探讨退役支座的剩余性能。研究结果表明,退役支座的主要退化损伤为支座滑板发生严重磨耗,导致支座的摩擦性能与原设计情况大相径庭,桥梁原来的约束体系发生变化,显著增大了桥梁结构面临的风险。     

配有橡胶支座板桥支点的荷载横向分配分析

在对配有橡胶支座的板桥荷载横向分布分析时,考虑支座为弹性体的这一客观因素,提出了按弹性支承计算板桥荷载横向分布影响线的计算方法,并将此法的计算结果与直接布载法算得的结果进行了对比分析.从两种方法的计算结果来看,考虑支座弹性影响因素的方法是比较符合实际的.     

铅芯橡胶隔震支座在公路桥梁中的应用

通过一座应用了铅芯橡胶隔震支座的实桥,进行了一定的理论分析,阐述了铅芯橡胶隔震支座的隔震机理;通过对该桥的实测,搜集了丰富的数据;并通过实测数据与非隔震同类桥对比,说明使用铅芯橡胶隔震支座后,在地震时能明显地降低地震反应。