浅谈大跨度桥梁结构抗震分析

地震灾害长期以来危害着人类的生产和生活,往往造成大量的经济损失,以及公路桥梁等各种设施的破坏倒塌和人员伤亡。因此,对大跨径桥梁结构的抗震研究具有重要的意义。主要阐述了桥梁地震分析的主要影响因素,包括非线性、结构阻尼、结构与地基相互作用等;同时论述了结构抗震方法的演变和每种方法的优缺点;此外,对抗震方法的发展方向进行了说明和展望。     

地震动拟合与大跨度桥梁抗震综述

地震是危及人民生命财产的突发式自然灾害,每年地震引起的损失都很大．桥梁工程作为生命线工程之一,调查与了解桥梁的震害及其产生的原因是建立正确的抗震设计方法、采取有效抗震措施的科学依据．文中分析了空间相关地震动拟合的研究现状,分析了大跨度桥梁结构随机地震反应分析的研究现状,以及该领域所面临的主要研究课题．     

大跨度桥梁典型断面颤振机理

针对桥梁颤振机理研究的关键问题即颤振驱动机理和颤振形态，建立了一种能同时研究桥梁振动特征参数与断面气动外形参数的定量关系，以及颤振发生过程中和颤振发生点各自由度运动耦合效应的二维三自由度耦合颤振分析方法．然后，以这种方法为理论工具，从新的角度对闭口箱梁和分离双主梁两类典型桥梁断面的颤振机理问题进行了研究．在颤振驱动机理和颤振形态研究中，澄清了以往模糊甚至错误的认识，得到了有意义的结论．     

大跨度桥梁耦合抖振响应的时域分析

提出了一个大跨度桥梁的耦合抖域分析方法，作用了桥面上的风荷载被转化到时域中，以汕头海湾大桥为工程背景，用文中方法的计算与频域反应谱理论以及紊流场中全桥横型风洞试验结果相当吻合，另外，本文方法计及有效攻角的瞬时变化和紊流对自激力的影响，显示出频域反谱方法所不具备的优点。     

行波效应下桥梁抗震性能分析

文章分析了桥梁在行波效应下的影响,对桥梁模型选择了合适的地震波,在不同的波速下分别计算桥梁的地震多点激励反应,得出相应的位移,并比较了不同波速下,桥梁关键部位的位移影响。同时,将时程分析和行波效应进行了比对,分析了桥梁位移的差异。     

桥梁结构抗震设计中截面刚度的取值分析

目前我国桥梁抗震设计规范对钢筋混凝土桥墩的截面弹性刚度取值没有统一的规定 ,一般取毛截面刚度来作为截面的弹性刚度 ,这与合理的取值之间有较大的差异 .在结合国外最新研究成果的基础上 ,对桥梁结构基于强度抗震设计中采用毛截面刚度所引起的误差进行了分析 ,并建议了一种基于截面弹性刚度合理取值的强度抗震设计方法 .     

某高架桥梁下部结构抗震分析与计算

本文以某高架三跨预应力混凝土连续箱梁桥为例,采用有限元方法对桥梁下部结构进行抗震分析及计算,提出对抗震构造设计的思考,为同类型规则桥梁抗震分析与计算提供思路.     

大跨度新型桥梁地震动力可靠度分析

通过分析两座新型桥梁的地基情况和结构特点,指出了动力可靠性研究的必要性.基于地基土卓越周期公式,根据可靠度理论建立了极限状态方程和功能函数,以剪切波速为随机变量进行了统计分析和分布假设检验,检验结果表明,剪切波速符合正态分布.提出了大跨度新型桥梁可靠度计算步骤,编制了电算程序,计算得到了两座新型桥梁的可靠度指标,柳林桥为4.70,吉兆桥为4.75,表明两座新型桥梁满足结构动力可靠度的要求,采用的方法可为类似工程结构的研究提供参考.     

桥梁高墩抗震研究现状及展望

在简要说明桥梁高墩柱抗震特点的基础上,比较了国内外桥梁抗震设计规范的异同.然后,结合3类高墩——混凝土箱型墩柱、钢箱墩柱和钢管混凝土组合墩柱,总结回顾了国内外桥梁墩柱拟静力试验、拟动力试验和地震模拟振动台试验研究以及基于性能的抗震设计方法等方面的研究进展.最后,对桥梁高墩抗震有待进一步研究的问题和发展趋势进行了展望,可供大跨高墩桥梁抗震分析与设计以及桥梁墩柱抗震加固参考.     

桥梁支座抗震性能的模拟分析

支座是桥梁整体抗震性能上的一个薄弱环节,正确模拟支座的抗震性能非常重要,据此,本着为工程实践服务的目的,发展了一种简单、实用的非线性空间支座单元,并已在程序中实现,最后,以一座四跨连续梁桥为便,用美国Drain-2DX程序对本文支座单元的正确性进行了验证。     

小箱梁桥梁下部抗震计算分析

文章以现阶段抗震设计规范为基础,根据某桥梁的实际资料,对该桥梁小箱梁下部结构运用反应谱法进行了抗震计算,通过建模,分别进行了E1、E2地震作用下桥梁地震反应分析及验算,由此得出抗震计算分析方法。     

大跨度桥梁耦合抖振分析的有限元正交组合方法

基于结构的固有模态坐标，提出了用于大跨度桥梁耦合抖振响应分析的 有限元正交组合（complete quadratic combination,CQC)方法。在合理假设基础上，推导出桥梁结构的节点等效气动抖振力公式。结合有限元方法和随机振动理论，给 出了桥梁结构节点位移和单元内力功率谱密度和方差响应的计算方法。该方法可以考虑自然风的任意风谱和空间相关性以及结构抖振响应的多模态耦合效应，且计算效率较高。     

竖向地震加速度对堤坝抗震性能影响分析

将堤坝地震动力响应的有限元效值分析方法与坝坡地震滑移量的Newmark估算方法相结合,通过效值计算探讨了水平与竖向加速度组合作用下堤坝的抗震稳定性．首先以堤坝地震动力响应的二维平面应变有限元分析为基础,按照Makdisi与Seed所建议的计算方法估算堤坝安全系效的变化过程,依此对地震过程中堤坝的瞬态稳定性进行评价．对瞬时安全系效小于1的时段,采用Newmark方法估算滑坡体的可能滑移量,进而由此评判堤坝的抗震安全性．最后,针对一座高度为100m的堤坝,分别采用正弦波和实际El-Centro地震加速度记录作为激励,通过具体效值计算讨论了竖向地震加速度对堤坝抗震稳定性的影响．研究表明竖向加速度对堤坝瞬态稳定性及地震滑移量均具有显著影响,在堤坝抗震设计中应合理地予以考虑．     

上海地区地震动及场地效应对桥梁抗震的影响

对上海地区可能遭遇的典型地震动进行了 β谱曲线的分析与比较 ,进一步考察了场地效应的影响 ,并选取上海市内环线标准段和延安路 -成都路高架结构进行地震反应分析 ,对不同潜源、不同震级的地震动作用时的地震反应进行比较分析 .研究表明 ,上海地区桥梁应具有更高的抗震要求 ,建议针对上海地区特点对城市桥梁抗震规范的反应谱作适当修正     

基于近断层地震的桥梁结构抗震设计研究进展

从近断层地震动特征、近断层区桥梁结构动力响应特点、影响参数、抗震设计理论及规范等几个方面,分析了当前近断层地震作用下桥梁结构抗震设计的研究现状和最新进展,总结了研究中已取得的成果和结论,指出了研究工作中的不足,并对今后的研究工作进行了展望.     

磁悬浮大跨度桥梁车桥耦合系统动力响应

以规划中的株洲段磁浮跨湘江大桥为背景,推导出磁浮列车系统的总势能,根据弹性系统总势能不变值原理和对号入座法则,建立磁浮列车—桥梁耦合系统动力响应方程。基于Fortran语言编制计算程序,对中低速磁浮列车—大跨度桥梁的耦合振动特性进行分析研究,通过改变磁浮列车—桥梁耦合系统的动力响应参数,包括行车速度、列车载重、车道数及轨道不平顺,分析各参数对车桥耦合系统的影响规律,并综合采用狄克曼指标和Sperling指标对磁浮列车的行车舒适性进行分析判断。结果表明：桥梁振动舒适性良好,动力参数分析所得结论可为磁浮桥梁设计施工、日常运营管理提供参考。     

纵向阻尼器对大跨度斜拉桥桥塔的抗震性能影响分析

为确定大跨度斜拉桥在阻尼器抗震约束体系作用下的减震性能,文章以某大跨度斜拉桥为研究对象,采用通用有限元软件SAP2000建立全桥有限元模型,采用非线性时程分析方法,研究主塔在有、无阻尼器的情况下内力变化情况。研究结果表明:该桥动力特性分析表明,第1阶周期为7.821 s,对应的振型为主梁纵漂+主塔纵向弯曲振动,远远大于结构的竖向、横向振动周期2.798、2.049 s,抗震需求明显;设置纵向阻尼器的方式能有效地减小主塔在地震荷载作用下的内力,达到内力重新分布的目的,尤其是对弯矩的减小最为明显,从而改善结构的受力性能。     

大跨度连续梁桥抗震性能分析

随着国家经济的发展,大跨度桥梁在我国得到了很快的发展,其中大跨度连续梁桥是应用最广泛的桥型之一。同时,我国也是一个多地震的国家,因此,对作为生命线工程的桥梁建筑特别是大跨度桥梁建筑在地震作用下的反应做深入细致的分析是非常必要的。本文利用MADIS/Civil大型有限元软件为平台,建立大跨度连续梁桥的模型,通过引入弹性单元,对支座进行了模拟,采用质量-弹簧-阻尼-模型对桩土相互作用进行模拟,并对桥梁进行了抗震性能分析,为连续梁桥的抗震设计提供一定的参考。     

多年冻土区桥梁抗震研究进展

本项研究从冻土场地效应、冻土对桥梁地震响应的影响、冻土与桥梁结构相互作用3个方面总结了冻土区桥梁抗震的多年研究现状,旨在推动多年冻土区桥梁抗震理论的发展.结果表明:冻土场地地震效应显著,目前多年冻土区桥梁抗震设计中未充分考虑冻土场地效应的影响,且缺乏相应的抗震规范依据.大量数值分析结果显示,季节与多年冻土层均对桥梁地震响应产生显著影响,而目前多年冻土区桥梁结构-冻土体系的耗能机制及破坏特征的研究不充分,仍需大量震害调查和试验研究.对于多年冻土区桥梁工程广泛采用的桩基础形式,冻土层的存在使得地震作用下桩-冻土相互作用机理复杂化,桩-冻土相互作用理论计算模型有待完善.桥梁抗震分析中未充分考虑冻土水热效应的影响(冻土随温度和含水量等水热特性变化引起的力学性能的改变).上述问题都是今后多年冻土区桥梁抗震研究需重点关注的方向.     

大跨度 桥梁在多点激励下的地震反应分析

基于大质量法的计算原理,在通用有限元程序Strand7平台上实现了大跨度桥梁在多点激励下的地震反应分析。在此基础上分别考察了一座主跨428m的三跨连续中承式钢拱桥在一致激励、行波激励和多点激励下的地震反应规律。结果表明,行波效应和多点激励对大跨度拱桥地震反应有较大影响,应予以考虑。