填充式钢管阻尼器性能及在桥梁横向减震中的应用

中小跨径桥梁采用板式橡胶支座时，在横桥向地震作用下起到一定的隔震作用，但是墩梁相对位移偏大，主梁容易与挡块发生碰撞，甚至发生横桥向落梁等严重震害。为提高桥梁横向耗能能力，减小地震作用下主梁的侧向位移，研发了一种填充式钢管阻尼器，阻尼器与板式橡胶支座共同组成了桥梁横向减震系统。地震作用下，板式橡胶支座传递竖向荷载并提供一定的横向位移能力，填充式钢管阻尼器通过塑性变形耗散部分输入的地震能量，可以有效减小墩梁相对位移。首先阐明填充式钢管阻尼器的工作机理，试验研究其滞回性能和失效模式，并提出实用简化分析模型。在此基础上，以一座简支小箱梁桥为例，给出填充式钢管阻尼器主要参数的选取过程，分析了主梁和墩顶位移、桥墩与土-结构相互作用力以及填充式钢管阻尼器和桥梁挡块的滞回性能。结果表明：在地震作用下，填充式钢管阻尼器耗能和变形能力远大于钢筋混凝土挡块，附加填充式钢管阻尼器后，墩梁相对位移明显减小，而墩顶位移和墩底内力等变化不大，附加填充式钢管阻尼器后不会对桥墩、桩基等构件产生不利影响。     

基于BIM设计的有限元模型转化计算方法研究

BIM技术越来越广泛地应用于工程设计中。相比于传统设计,BIM设计的一大优势就是作为成果的BIM模型可以方便快速地转化为有限元模型用于计算分析。长安街西延线永定河特大桥采用基于CATIA的BIM正向设计,最终交付成果为全桥精细BIM模型。由于大桥结构体系新颖、细部构造异常复杂,因此需要针对整体和局部等不同尺度进行计算分析。以BIM模型为基础,在设计过程中利用不同的模型转化方法,建立了局部精细模型、全桥梁单元模型、全桥多尺度模型等不同尺度的计算模型。利用上述模型进行计算分析和优化设计,解决了大桥设计中的诸多难题,并得到了能够指导设计的结论和方法。另外,通过对比不同算例的建模难度、计算速度和结果精度等指标,说明了各个计算方法优势、劣势以及适用条件,并为后续的BIM正向设计项目的计算分析提供了参考。