大跨度钢桁架拱桥的空间地震响应分析

基于多自由度空间体系地震响应分析的基本理论,得到大跨度桥梁的空间地震响应分析方法,并运用线弹性有限元理论将其程序化,分析过程包括桥梁有限元建模、地震动的选择、动力时程分析等。以重庆朝天门长江大桥—三跨中承式连续钢桁架拱桥为例,分别研究大跨度钢桁架拱桥在一致激励和行波效应作用下的地震响应。研究结果表明:对于此类型桥梁的拱肋,在一致激励下,纵向位移最大峰值出现在1/4中跨附近,中跨下拱肋左拱脚处的单元内力峰值最大;竖向地震动和行波效应对结构位移和内力的影响较大。     

大跨径钢拱桥的横向非线性地震响应分析

针对大跨径钢拱桥分析了几何非线性对横向地震响应的影响 ,并着重进行了横撑的横向地震响应分析和其对拱桥地震响应的影响 .结果表明横撑作为连接构件是横向地震作用下的薄弱环节 ,极有可能在拱肋材料进入非线性之前发生破坏 ,从而导致侧向刚度降低 ,削弱拱桥的整体面外稳定性 .     

大跨度拱桥随机地震响应分析

 基于随机振动理论,研究了大跨度拱桥在不同的地震动空间条件下的平稳随机地震响应特征,分析了局部场地效应、部分相干效应和行波效应对大跨度拱桥地震响应的影响,揭示了地震动空间变化对大跨度拱桥随机地震响应的影响规律。阐明了局部场地效应对大跨度拱桥地震响应的影响与其构造特性、位置、边界条件等因素有关;考虑空间相干效应可减小大跨度拱桥的地震反应;地震内力响应随地震视波速的增大而减少。     

岩质高边坡的地震时程响应分析

针对白鹤滩水电站右岸进水口反倾向层状结构岩质高边坡,采用3DEC程序建立了非连续介质模型,在静力分析的基础上,进行了Ⅷ度地震的动峰值加速度0.212g的时程响应分析.数值模拟结果表明,边坡中上部岩体的动力响应较为强烈,表现出动力反应的"鞭梢"效应,并且岩体变形受控于结构面,表现出明显的不连续变形特征.而由关键点的时程曲线可见各监测点位移趋于收敛,未见块体的滑移、分离、失稳、破坏迹象;根据莫尔-库仑准则推导的动力条件下的点抗剪安全系数也略大于静力条件下的安全系数,边坡有较大的安全裕度.研究工作说明,边坡动力分析都应以静力分析为基础,且须强调针对结构面控制型问题采用非连续介质力学的分析方法.     

车辆荷载作用下钢波纹板拱桥应变分析

文章依托安徽泗洪至许昌高速公路淮北段钢波纹板拱桥工程实例,采用ANSYS软件建立该桥的等效实体模型,对钢波纹板拱桥在车辆荷载作用下的应变进行模拟计算,将计算结果与现场实测数据进行对比分析,验证了所建模型的有效性和可行性。在该模型基础上研究公路-Ⅰ级车辆动荷载下的应变变化规律。研究结果表明:在车辆荷载作用下,边跨各位置整体受到拉应变,且拱脚处的应变值稍大于其他位置;车速的改变并不改变钢波纹板拱桥各测点位置的应变规律,而钢波纹板拱桥各测点的应变值与车速大小成正比。     

钢管混凝土拱桥的地震响应分析方法

目前常用于钢管混凝土拱桥的地震响应分析方法有换算截面法和双单元法 .提出一种基于钢管混凝土统一理论 ,将钢管混凝土作为一种材料 ,根据其构件力学性能指标进行地震响应分析的方法 ,并运用这 3种方法对一钢管混凝土拱桥实例进行了分析 .比较分析其计算结果 ,认为基于统一理论的方法是一种分析方便易行的钢管混凝土拱桥地震响应分析方法     

中承式钢管混凝土拱桥的地震响应分析

以福建省某大跨度中承式钢管混凝土拱桥为研究对象,通过建立空间结构有限元分析模型,计算和分析了该中承式大跨度钢管混凝土拱桥的动力特性,并分别运用反应谱法和时程分析法计算了该桥在纵向、横向地震动输入下的地震响应,对其抗震性能进行了分析和评价,并比较不同分析方法下结构地震反应的差异,本文研究将为大跨度中承式钢管混凝土拱桥的抗震设计提供理论依据.     

钢管混凝土拱桥的地震时程反应分析

在构建动力分析有限元模型的基础上,采用时程分析法对一主跨132m的钢管混凝土拱桥进行地震反应分析,并得出了相应的结论。     

行波激励下大跨度拱桥随机地震响应分析

基于随机振动理论,研究了大跨度拱桥在行波激励作用下的平稳随机地震响应特性,揭示了地震视波速及场地条件对大跨度拱桥的地震响应影响规律.研究结果表明:行波效应和地震场地条件对大跨度拱桥地震响应影响很大,随着地震视波速减小主拱圈内力表现为递增趋势,当视波速为50m·s-1时拱脚弯矩较一致激励增大了84%;随着场地刚度减小主拱...     

平钢腹板—混凝土组合拱桥地震响应分析

利用时程分析法对钢筋混凝土拱桥和平钢腹板—混凝土组合拱桥的非线性地震响应特性进行研究。结果表明,平钢腹板—混凝土组合拱桥拱脚截面在内陆直下型地震动同时作用于纵、横向时产生的最大应变是其单独作用于横桥向时产生的应变的2.40倍。因此,在这种新型组合拱桥的抗震设计中,如输入的地震波为内陆直下型地震动,则需要考虑纵、横向地震动同时作用的情况。     

上承式大跨度钢管混凝土拱桥的地震响应分析

以三峡工程对外交通公路黄柏河特大桥为研究背景,通过建立空间结构有限元模型,计算和分析了上承式大跨度钢管混凝土拱桥的动力特征,并分别运用反应谱法和时程反应法分析该桥的空间地震响应,采用了十余条地震记录进行计算,讨论其主要结构形式、不同的地震波、各种场地以及各参数对地震反应的影响和规律,为大跨度上承式钢管混凝土拱桥的抗震设计和研究提供了理论依据.     

基于状态空间理论的工程结构地震时程响应分析

基于状态空间理论分析与计算工程结构地震时程响应问题,根据结构动力学方程,引入结构系统的状态变量,建立结构地震时程响应分析的状态方程,并给出非齐次状态方程的解.为了求解矩阵指数函数,着重介绍了凯莱-哈密尔顿(Kaley-Hamilton)法、状态空间迭代法和精细积分法.对结构动力时程响应问题按这三种解法分别建立了计算格式,并编制相应计算程序.最后,给出若干数值算例,其计算结果表明,状态空间法分析计算结构动力时程响应,其精度好,效率高,是一种非常有效的方法.     

空间地震动作用下大跨度拱桥地震响应分析

基于空间非平稳地震动场模型,应用谐波合成法模拟生成了用于空间地震动输入的地震动加速度时程。在此地震动输入下,以重庆菜园坝大桥作为模型原型,采用时程分析方法详细研究了此种大跨度拱与刚构组合桥在一致输入、行波输入和多点输入下的地震响应特性。分析结果表明,地震动空间变化对主拱的轴力和拱桥跨中构件对称反应影响显著,使其大部分反应明显增大;而刚构的大部分内力都有减小。     

基于饱和多孔介质的复杂自由场地震响应分析

采用不可压缩饱和多孔介质的广义Biot理论模型,导出流体饱和两相多孔介质振动问题的有限元方程,并对港珠澳工程沉管隧道段自由场进行数值模拟计算.计算结果表明,相对于传统的单相介质自由场而言,饱和两相多孔介质自由场地表加速度峰值有所降低;实际场地的地形地貌对孔隙水压力有显著影响;多孔材料的渗透系数增大,可能会导致其孔隙水压力降低;同时输入地震作用的大小也会影响场地地震液化的评估.由此可见,基于不可压缩饱和多孔介质的数值模拟方法在场地地震液化分析中可行,其结论可以应用在其他工程场地分析中.     

双薄壁墩刚构矮塔斜拉桥地震时程响应分析

为了研究双薄壁墩墩高和壁厚组合的厚高比对双薄壁墩矮塔刚构斜拉桥地震反应的影响,以甘肃天水国际陆港市政道路工程渭河五号桥(75+126+75) m连续刚构矮塔斜拉桥为研究对象,依托Midas Civil软件建立全桥空间有限元分析模型,利用非线性时程分析法,对5种不同工况组合的厚高比形式下的建模结构的地震响应进行对比。结果表明,墩高相比壁厚更能影响墩顶纵向弯矩,厚高比越大,对纵向弯矩的贡献值越小。各厚高比的塔身最高处索鞍横向剪力小于最低处索鞍横向剪力,工况厚高比越大,墩顶横向剪力越小。塔墩梁固结附近的横向剪力明显大于其他各关键位置的横向剪力。除主跨跨中位置处竖向外移需要注意外,梁端竖向位移突出,由于刚构斜拉桥的特殊性,在实际工程中应在此种结构的边墩处设置合适的减隔震装置或支座以减小地震响应影响。     

钢连梁控制结构地震反应弹塑性动力时程分析

对新型钢连梁控制结构进行分析,确定动力分析模型,考虑材料非线性因素,应用有限元分析软件对空间简化分析模型进行弹塑性动力时程分析,通过3种连梁方案的对比,考查钢连梁控制结构连梁方案在强震作用下对结构体系抗震性能的影响.分析结果表明,钢连梁控制结构可以在不改变结构体系自振特性的情况下有效控制结构的地震反应,使结构体系趋于理想的耗能模式,具有优越的抗震性能.     

非一致激励下钢管混凝土拱桥平稳随机地震响应分析

对一座三跨钢管混凝土拱桥在多维非一致随机地震激励下的响应进行研究.利用功率谱和规范反应谱之间的转换关系,使用最小二乘法来拟合地震动模型参数,用于对结构进行多维非一致随机激励的输入.在综合考虑部分相干效应、行波效应以及局部场地效应的基础上,使用虚拟激励法,数值仿真该桥在地面运动的空间特性下的地震响应.分析结果表明,部分相干效应与行波效应复合的情况下,地震动空间特性主要体现在行波效应上;视波速引起的功率谱函数相位和峰值的变化直接影响结构地震响应;局部场地效应下,拱肋竖向弯矩随场地的柔软程度增大,剪力则相反.     

大跨度钢拱桥在地震作用下稳定性分析

钢拱桥在地震作用下的动力稳定性问题是目前桥梁工程研究的前沿课题。有限元动力分析软件ANSYS能够对钢拱桥的动力稳定性进行分析。文中详细讨论了该结构在不同加速度峰值地震作用下拱桥结构形态变化、失稳形式。从而确定出该结构在地震作用下的临界荷载。     

ANSYS在钢框架结构地震时程反应分析中的应用

ANSYS有限元分析软件有着强大的计算功能,通过二次开发后,在结构的地震时程反应分析中有着广泛的应用。通过建立一个两层的钢框架结构,利用ANSYS软件进行建模、划分单元,对其进行地震反应的时程分析,给出了关键点处的变形和应力,为实际工程建设提供了重要的依据。