基于DOM法的曲线连续梁桥地震响应分析

针对曲线连续梁桥的平面不规则性引起弯扭耦合效应而导致了地震响应的复杂性,本文根据连续曲线梁桥水平地震响应特点,给出了一种考虑Rayleigh阻尼的三自由度简化分析模型,采用微分求积法(DOM)原理,求解非隔震和隔震曲线梁桥在单向地震输入时的动力学方程来研究结构的动力特性和地震动行为. 并结合Matlab编程给出地震波的最不利输入角度. 结果表明此简化模型能很好地反应曲线梁桥的动力特性和地震反应,有助于精细地把握曲线梁桥的抗震安全性.     

曲线梁桥的最不利地震反应分析

文章以某互通立交匝道工程为背景,运用大型结构分析程序Midas/Civil,针对曲线梁桥的特点建立空间有限元模型,采用动态时程分析法对其进行地震反应分析,研究曲线梁桥的水平和竖向最不利地震反应.结果表明,曲线梁桥支座中心连线方向和平面内与之垂直的方向为最不利的水平地震输入角度,竖向地震分量会引起桥梁内力的明显变化,并且...     

地震输入方向及液化扩展场地的夹角对曲线桥抗震的影响

地震土壤液化会产生土体失稳滑移等现象,对桥梁造成不可逆转的严重破坏。而曲线桥由于其复杂的受力状态,在液化侧向扩展场地中的地震响应更是需要关注的重点。选取3条典型的远场地震波,从12个具有代表性的方向输入至一座四跨连续曲线桥,且使场地最大倾斜角度与地震输入角度相同,得到该曲线桥在液化扩展场地下的地震响应规律并进行对比分析。结果表明：按照0°～180°逐渐变化输入地震动时,曲线桥梁桩顶弯矩逐渐减小,且边墩桩顶弯矩大于次中墩、中墩桩顶弯矩。从180°～360°逐渐变化输入地震波时,桩顶弯矩逐渐增大,且中墩、次中墩桩顶弯矩大于边墩桩顶弯矩;随着地震输入角度的变化,墩底最大弯矩在中墩与次中墩之间交替变化,其中次中墩出现弯矩最大的次数要明显多于中墩。墩梁相对位移随着地震动输入角度呈现先增大后减小的周期性变化趋势。因此,建议实际工程中应当判断桥梁工程所处位置可能遭受的地震动类型,根据地震动类型实施对应的抗液化措施。     

复杂结构地震波输入最不利方向标准问题

在确定地震波的最不利输入方向的结构地震分析中 ,最困难的就是确定最不利输入方向的标准 .为此 ,在研究和评价基础上 ,对用屈服面函数判断得到截面最不利受力状态和用截面主轴弯矩最大值来设计或检算这两种方法进行了进一步的探讨 ,提出了在静载叠加情况下的安全系数范围     

基于能力谱法的PSSI体系Pushover分析

为了寻求桩-土-结构非线性动力相互作用的简化分析方法,提出了桩-土-结相互作用(PSSI)体系基于能力谱法的pushover分析方法.该方法将PSSI体系经两次等效为等价SDOF体系,并修正了PSSI体系的等价修正阻尼比和能力谱,然后将pushover分析得到的结构能力曲线与需求曲线相结合,得到结构在大震下的峰值反应.能过对一4层3跨的桩-土-结相互作用体系进行实例分析,验证了该方法的可行性,对带桩筏基的剪切型钢筋混凝土结构在大震作用下的非线性反应,能够进行较好的估计.     

曲线桥的施工要点

本文通过笔者多年从事桥梁施工,尤其是曲线桥施工的实践,对曲线桥梁的施工注意事项予以归纳,供各同行参考.     

基于Sobol法的RC框架结构随机化Pushover 分析及参数敏感性

为研究reinforced concrete框架结构的随机参数敏感性,结合Matlab和SAP2000对Sobol法和随机化Pushover方法进行编程,然后对一榀平面框架结构进行分析,考虑了随机化Pushover方法中水平地震影响系数最大值、混凝土抗压强度和弹性模量、钢筋屈服强度和抗拉强度以及钢筋弹性模量对顶点位移的敏感性。结果表明,水平地震影响系数最大值对随机化Pushover方法顶点位移敏感性和重要程度最大,在分析中可以忽略其余5个参数的随机性。同时通过2个算例进一步验证了研究结果在多层和高层框架结构中的适用性。     

基于构件合力的曲线梁桥最不利激励方向确定

为弥补以构件响应分量作为判别标准的结构最不利激励方向确定方法在实际工程应用中的不足,提出一种以构件合力(位移)为判别标准的结构地震动最不利激励方向确定方法.基于反应谱理论,推导出该方法的计算公式.以一座典型的曲线梁桥为例,建立了全桥有限元模型,应用该方法确定曲线梁桥的最不利激励方向并与多方向线性时程分析结果进行对比.研究结果表明,基于构件合力的结构地震动最不利激励方向确定方法可以综合反映构件整体的受力性能随地震动激励方向的变化情况,计算量相对较小且具有较高的可靠性;当以构件合力(位移)作为判别标准时,按照现行规范规定的地震动激励方向对曲线梁桥进行抗震性能验算,发现能够满足实际工程抗震设计的需要.     

曲线桥直做的设计方法

在当个公路建设中,部分桥梁在布线时受平面线形的影响而位于平曲线内。针对此情况,结合具体工程实例,介绍了曲线桥直做的设计方案。     

桥墩形式对曲线形连续刚构桥地震响应的影响

以西牛大桥为工程背景,将主墩分别设计为单柱式薄壁墩、双柱式薄壁墩和组合式墩柱3种形式,运用 Midas/Civil 软件对高墩大跨曲线形连续刚构桥进行三维地震动态时程分析,比较不同的桥墩形式以及曲率半径对高墩大跨曲线形连续刚构桥抗震性能的影响。分析结果表明,在主梁弯矩分配上,双肢墩和组合墩要优于单肢墩,而在主梁位移与墩顶轴力方面,组合墩也具有明显的优势;在桥墩形式不变的情况下,随着曲率半径的增大,主梁跨中弯矩和竖向位移先出现明显的减小,之后趋于平缓。     

公路混凝土弯箱梁桥的动反应

分析了公路混凝土连续弯箱梁桥在车辆动荷载通过粗糙桥面时的动反应.分别应用拉格朗日方程和模态叠加法推导车辆和桥梁的振动方程,二者在接触点处满足接触力和位移的协调条件.分析采用一个三维三轴汽车,模拟为具有11个自由度的非线性模型,车辆结构包括车体、悬挂体系和轮胎.假定桥面等级为好,并采用功率谱密度函数进行随机过程模拟.研究四种不同曲率半径的弯箱梁桥的不同位置在三种不同行车路线、六种不同行车速度下的动反应.结果表明:弯桥的动反应与直桥是不一样的;尽管随着曲率半径的增大,弯箱梁桥的竖向弯曲基频也随之增大,但冲击系数并不完全遵循该规律.     

虚拟激励法在自锚式悬索桥竖向地震反应分析中的应用

考虑压、弯耦合效应,建立了自锚式悬索桥的竖向地震动方程,并利用虚拟激励法来求解,由于虚拟激励法自动计及了参振振型的互相关项和激励之间的互相关项,是快速精确的CQC算法．文中以兰旗松花江混凝土自锚式悬索桥为例,计算了主梁、主塔和主缆的期望峰值响应,并对地震动空间效应对自锚式悬索桥的竖向地震反应影响规律作了详细的讨论．     

计算连续曲线梁桥的有限段法

导出平面曲线梁桥有限段法分析的单元刚度矩阵,利用功能原理得到了荷载列阵,编制计算程序,对连续曲线梁桥进行静力计算。给出了算例,并将力法和传递矩阵法的结果作了比较,证明本文方法的正确性。     

斜拉桥地震响应特点及抗震设防标准的探讨

针对斜拉桥这种桥型在我国桥梁建设中得到大量应用的现状,以及近年来频繁发生的地震灾害,以国内某一混凝土斜拉桥为例,分析比较了不同结构体系斜拉桥的地震响应特点,总结了斜拉桥的主要震害形式以及特点,分析了国内几座大跨径斜拉桥的抗震设计方法和性能要求,在此基础上归纳出了斜拉桥抗震设计的基本原则和标准,为我国同类型斜拉桥的抗震设计提供一些思路和建议.     

相互作用分析中地震动输入长周期校正研究

由于长周期误差信号的影响．仅通过直流分量滤波处理地震加速度记录,积分获得的地震波位移时程曲线仍存在很严重的零线飘移现象．通过利用最小二乘法构建原始加速度均值的二次多项式拟合曲线,提出了简便的加速度记录长周期误差时域校正法,在几乎不改变地震加速度频谱主要性质的前提下,很好地改善了加速度记录的积分性质．具体的工程应用验证了其有效性．并显示在大跨度结构-地基动力相互作用时域分析中,地震波输入位移时程对结构总体响应有着明显影响。     

大跨曲线连续刚构桥预拱度的参数化研究

结合广州某大跨曲线连续刚构桥,通过参数变异改变该桥的曲率半径,分析研究了结构自重、施工挂篮、预加力以及混凝土收缩徐变对桥梁悬臂施工过程中预拱度设置的影响,为曲线刚构桥悬臂施工预拱度的设置提出了科学建议.     

翘曲扭转影响下具有大边梁的曲线梁桥分析

由于曲线梁桥的外边梁受力较内梁显著增大 ,在曲线梁桥的设计过程中 ,采用具有大边梁的曲线梁桥将使结构受力更为合理。文章考虑到结构翘曲扭转的影响 ,利用多余刚度的弹簧系数法 ,同时结合曲梁的符拉索夫方程 ,对具有大边梁的曲线梁桥进行分析 ,推导出弹性支承反力的计算公式 ,据此求得荷载横向分布影响线 ,为此类结构的受力分析和内力计算提供了理论依据