高墩桥梁在地震作用下梁体与挡块之间的非线性碰撞效应研究

以都江堰至汶川高速公路上的庙子坪岷江大桥引桥部分的一跨简支梁为例来研究简支梁桥主梁与横向挡块在地震作用下的非线性碰撞效应,采用大型有限元软件进行数值模拟分析,主要研究了主梁与挡块之间的间隙和阻尼系数对非线性碰撞效应的影响。通过分析得出:主梁与挡块之间的间隙(gap)对碰撞效应的影响是个不确定因素;考虑阻尼能有效地减小碰撞效应,且阻尼对减小挡块与主梁之间的间隙是有利的。     

地震灾害对拟建兰渝铁路工程的影响及防治措施

研究目的:兰渝铁路兰州至广元段位于甘肃省东南部和四川省西北部,沿线地形陡峻、地质构造十分复杂,不良地质极其发育,同时桥隧等重点工程集中."5·12汶川大地震"危害最严重的北川、映秀、青川、灌县(都江堰)、江油等,均分别位于兰渝铁路通过的青川大断裂(F8)、北川映秀深断裂(F9)、广元江油灌县大断裂带(F10)上.因此有必要研究地震灾害对拟建兰渝铁路工程设置的影响.研究结论:根据地震后现场调查的情况,得出如下结论:地震对线路附近地质构造、地层结构未产生明显的影响;对大型、较大型的滑坡、泥石流等不良地质体在短期内的影响甚微;对既有建筑物的影响较大;地震灾害带来的次生灾害影响深远,加剧了原本就非常发育的泥石流的爆发;地震引发的崩坍和危岩落石现象较为普遍,对兰渝铁路的工程安全影响较大,设计中需采取相应措施,加强防护.并提出了针对兰渝铁路线路选线、路基工程、桥梁工程和隧道明洞工程设计的建议,为兰渝铁路的下一步设计起到指导作用.     

An integrated multi‐objective model to determine the optimal rescue path and traffic controlled arcs for disaster relief operations under uncertainty environments

This study proposes an integrated multi‐objective model to determine the optimal rescue path and traffic controlled arcs for disaster relief operations under uncertainty environments. The model consists of three sub‐models: rescue shortest path model, post‐disaster traffic assignment model, and traffic controlled arcs selection model to minimize four objectives: travel time of rescue path, total detour travel time, number of unconnected trips of non‐victims, and number of police officers required. Since these sub‐models are inter‐related with each other, they are solved simultaneously. This study employs genetic algorithms incorporated with traffic assignment and K‐shortest path methods to determine optimal rescue path and controlled arcs. To cope with uncertain information associated with the damaged network, fuzzy system reliability theory (weakest t‐norm method) is used to measure the access reliability of rescue path. To investigate the validity and applicability of the proposed model, studies on an exemplified case and a field case of Chi‐Chi earthquake in Taiwan are conducted. The performances of three rescue strategies: without traffic control, selective traffic control (i.e. the proposed model) and absolute traffic control are compared. The results show that the proposed model can maintain the efficiency of rescue activity with minimal impact to ordinary trips and number of police officers required.     

水平双向地震作用下钢桥墩损伤区域长度研究

钢板局部失稳是典型的钢桥墩地震破坏形式之一，因此在进行结构地震反应分析时需要考虑钢板局部变形对计算结果的影响。为了研究钢桥墩结构的地震损伤特征并为建立合理的杆系-板壳混合单元模型提供依据，以矩形截面钢桥墩为对象，采用板壳有限元模型和修正双曲面滞回本构模型分析了结构在水平双向反复荷载作用下的破坏过程，讨论了加载路径对桥墩承载力、延性以及极限状态下局部变形特性的影响；通过结构参数分析拟合了钢桥墩地震损伤区域长度预测公式；通过全板壳单元模型和杆系-板壳混合单元模型的桥墩弹塑性地震反应分析结果对比，验证了损伤区域长度预测公式的适用性。结果表明：钢桥墩在单方向上的承载能力和延性特性与荷载作用路径有关，沿正方形加载时结构的延性最小，沿斜方向加载时结构的承载力最小；荷载作用路径对钢桥墩极限状态下的损伤区域长度影响不明显；矩形截面钢桥墩地震损伤区域长度主要与截面宽度及横隔板间距有关，根据这2个参数建立的钢桥墩地震损伤域区域长度预测公式能够正确反映结构在水平双向地震作用下发生局部失稳的范围。该公式可为钢桥墩地震损伤范围预测以及合理混合单元模型的建立提供参考依据，但预测结果偏于保守，精度仍有待于进一步提高。     

汶川地震作用下滴水岩滑坡分析

以滴水岩滑坡为例，对其环境地质条件、类型、性质，滑坡形成机制，以及在汶川大地震作用下滴水岩滑坡复活变形的机理进行分析。地震对滑坡的影响主要是使滑坡体内部发生局部的不利重新组合。为整治滑坡提出了综合措施，保证了工程安全。基于地震与滑坡关系的复杂性，建议针对铁路等国家基础设施酌情提高抗震设防等级。     

汶川地震引起的老虎嘴山体崩塌形成机理与治理方案分析

都汶路（都江堰-汶川）作为生命线在5.12大地震中一度被阻断,给人们抗震救灾带来了巨大的困难。结合都汶路老虎嘴路段崩塌体的地质构造、节理裂隙等对它的形成机理以及发生过程进行分析,重点探讨了崩塌体的治理措施和治理方案。     

梁腹板开圆孔节点的分析模型

在距柱表面一定距离的梁腹板上开设一定大小的孔洞是改善钢框架结构抗震性能的一种有效手段,文中结合试验结果提出了梁腹板开圆孔节点的分析模型．为了能够在结构的弹塑性分析中考虑梁腹板开圆孔节点的影响,除在梁端、柱端设置塑性铰外,还应在腹板孔削弱处增设塑性铰．新增塑性铰位于腹板削弱区域最危险截面处,其弯矩一转角关系与普通实腹式钢梁一致,仅屈服点存在一定的差异．利用该模型对梁腹板开圆孔节点的拟静力试验及含梁腹板开圆孔的钢框架抗震性能试验进行了模拟,其结果能满足工程要求．     

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。     

重大地震灾害公路军事运输保障研究

结合汶川大地震军队救灾公路运输保障情况,分析了重大地震灾害公路军事运输保障的特点,提出了重大地震灾害公路运输保障的对策措施,并从制定和完善应对重大地震灾害公路军事运输应急保障方案、做好抗震救灾运输保障物质准备和平时演练、抓紧建设公路运输战略支援保障力量、进一步加强应急公路军事运输组织机制建设等方面,建议加强运输战备,提高应对重大地震灾害公路军事运输的保障能力。     

地震荷载作用下高速公路挖方高边坡稳定性研究

考虑到地震边坡破坏的机制,以京化高速公路挖方高边坡为研究背景,对地震荷载下的边坡稳定性进行了分析研究。详细分析了边坡的工程地质条件,结合实地采样试验,确定了边坡岩体的工程力学参数。利用有限元软件ABAQUS,建立了三维数值仿真模型,在试验区地震特征研究的基础上,采用拟静力法＋强度折减的方法,分别模拟了地震力作用下边坡的位移变形及主应力分布规律,计算了边坡的安全系数,为边坡的加固提供了依据。