长周期地震动作用下大跨径斜拉桥响应分析

为研究长周期地震动对大跨径桥梁地震响应的影响,分别选取了若干长周期地震波和普通地震波进行频谱特性对比;以某特大跨径斜拉桥为例,建立了有限元模型,采用非线性时程分析方法对比分析了2类地震动作用下该桥的地震响应。为控制大跨径斜拉桥在2类地震动激励下梁端的位移响应,选用了弹性连接装置和液体粘滞阻尼器2种措施对比研究了其减震效果。结果表明:长周期地震动对大跨径桥梁的位移及内力响应影响显著;在长周期地震动作用下,弹性连接装置的位移控制效率较低,并会导致结构内力的大幅增加;参数合理的液体粘滞阻尼器的控制效果具有较好的广谱性,即在普通地震动和长周期地震动作用下均有较好的减震效果。     

江津观音岩长江大桥减震分析

为了研究黏滞阻尼器和软钢阻尼器对大跨度斜拉桥的减震效果,对桥梁结构在采取减震措施前后的动力响应进行了分析。以主跨436 m的江津观音岩长江大桥为背景,利用ANSYS软件建立三维有限元模型,计算了大跨度斜拉桥半漂浮体系的动力特性和地震响应,并与塔梁固结体系的计算结果进行了对比分析;研究了黏滞阻尼器和软钢阻尼器控制半漂浮大跨度斜拉桥地震响应的最优参数取值和控制效果。结果表明:半漂浮体系比塔梁固结体系能更好地控制结构内力,但对位移的控制效果较差;对于半漂浮体系,软钢阻尼器对主梁和主塔位移的控制效果较好,而黏滞阻尼器对塔底内力的控制效果略好。     

半漂浮体系斜拉桥抗震性能及其减震措施研究

本文以某主跨为340m的半漂浮体系双塔斜拉桥为工程背景,基于实测动力特性修正后的斜拉桥非线性有限元模型,分析了工程背景斜拉桥的抗震性能及其减震措施。研究表明:修正后的半漂浮体系双塔斜拉桥有限元模型可以较为准确的模拟工程背景桥的实际状态;在卓越周期较大的Chi-chi地震波作用下,工程背景桥会产生较大的构件内力和梁端纵桥向位移,可能导致桥梁发生损伤。通过粘滞阻尼器参数分析可知,阻尼系数C=20000k N·s/m为该桥的最优阻尼系数,在塔梁连接处安装该纵桥向粘滞阻尼器后,工程背景斜拉桥的构件内力及梁端纵桥向位移明显减小,抗震效果显著。     

地震行波输入下大跨度斜拉桥耗能减震措施

地震作用下漂浮体系斜拉桥的纵向位移较大,需采取抗震减震措施。以一座大跨度斜拉桥为实例,建立三维有限元模型,计算分析了地震行波输入下粘滞阻尼器对飘浮体系斜拉桥的减震效果。结果表明,地震行波效应会减小斜拉桥桥塔的地震反应而增大主梁的地震反应,粘滞阻尼器被动控制对斜拉桥位移的减震效果非常显著,且行波效应对其减震效果无明显不利影响。     

高塔大跨斜拉桥地震响应分析及减震优化

为了研究一座高塔大跨斜拉桥在地震波激励下的响应,对其建立了有限元模型,考虑桩土效应,用恩斯特公式修正斜拉索弹性模量,进行结构动力特性分析,并采用非线性时程分析的方法,得到主梁、塔顶的位移变化规律以及关键截面的能力需求比,并提出一种在桥塔处设置液体粘滞阻尼器的减震优化方案,计算结果表明,设置阻尼器后减震效果良好,而且不仅仅只在布置位置发挥作用。研究结果可供同类型斜拉桥设计参考。     

宁波甬江铁路斜拉桥的地震位移控制

大跨度斜拉桥通常采用漂浮体系或半漂浮体系以延长结构的基本周期,从而在强震作用下可以减小结构的地震惯性力,但地震位移较大。以甬江铁路斜拉桥为工程背景,在参数分析的基础上确定了合理的阻尼器参数,研究了粘滞阻尼器在地震位移控制中的作用,并与不设阻尼器的情况进行了比较,结果表明:粘滞阻尼器可以有效控制大跨度斜拉桥的地震位移,改善塔底的地震剪力,明显减小低重心斜拉桥的塔底地震弯矩。     

塔梁连接方式对多塔斜拉桥纵向地震反应的影响

斜拉桥塔梁间的连接方式对其静力和动力响应具有很大的影响。本文以一座多塔斜拉桥为背景,在研究中塔与梁体的连接方式对多塔斜拉桥地震反应影响的基础上,研究了塔梁间采用粘滞阻尼器连接的减震效果,总结了粘滞阻尼器参数对多塔斜拉桥地震反应的影响规律。通过对比不同塔梁连接方式的减震效果,推荐了多塔斜拉桥塔梁间的合理连接方式和粘滞阻尼器设计参数。     

斜拉桥结构中隔震减震技术的应用

针对斜拉桥本身具有半漂浮结构的特点,提出了通过粘滞阻尼器与减、隔震支座的减震设计思路,并阐述了粘滞阻尼器、铅芯橡胶支座及拉索减震支座的性能和应用方法,从而达到减弱结构地震反应的效果。     

地震作用下复阻尼调频质量阻尼器减震结构优化设计

分析了简谐激励和平稳随机激励条件下,复阻尼调频质量阻尼器(TMD)和主结构的二自由度减震结构体系的稳态地震响应,建立了动力学平衡方程,推导了复阻尼TMD的阻尼和频率最优参数的理论公式,并分析了该二自由度减震结构体系在多条地震波作用下的减震效果,对比了复阻尼TMD和粘滞阻尼TMD减震效果的差异,结果表明:复阻尼TMD的减震效果接近于粘滞阻尼TMD的结果,在应用TMD减震技术时,复阻尼TMD也是一种选择。     

减隔震装置对独塔斜拉桥抗震性能的影响

为研究常见减隔震装置在独塔斜拉桥中的减隔震效果,文章以某独塔斜拉桥为工程背景,采用Midas Civil有限元分析软件建立了全桥模型,对比研究了分别采用板式橡胶支座、铅芯橡胶支座和液体粘滞阻尼器时桥梁结构的地震响应,进一步分析了阻尼指数α和阻尼系数C对液体粘滞阻尼器减隔震效果的影响,并对其参数进行了优化。结果表明:铅芯橡胶支座及液体粘滞阻尼器均能起到一定的减隔震效果,且液体粘滞阻尼器的减隔震效果更好;液体粘滞阻尼器的阻尼指数α及阻尼系数C对该独塔斜拉桥结构的地震响应具有规律性影响,故在实际工程设计中,可以根据调整液体粘滞阻尼器参数,以达到最佳减隔震效果。     

地震作用下调频质量阻尼器减震效果试验研究

为考察地震作用下调频质量阻尼器(TMD)的减震效果,按简谐激励作用下双自由度TMD结构最优参数设计和加工了一个设置TMD减震子结构的钢框架模型,采用电磁振动台加载,对其在简谐激励和地震波作用下的动力响应规律进行了试验研究。试验结果表明:简谐激励作用下TMD的减震效果受激励频率的影响非常明显,当激励频率与结构自振频率接近时,减震效果好,远离结构自振频率时,减震效果变差,还可能会放大结构的响应;地震波作用下TMD的减震效果受到地震波频域能量分布的影响,当地震波中与主结构频率相对应分量的反应谱值位于反应谱曲线的局部极小值附近时,TMD可能会放大结构的地震响应;反之,当主结构对应反应谱值位于反应谱曲线的局部极大值附近时,减震效果非常显著。研究结果表明TMD减震技术应用于结构抗震设计时,需详细考察其减震效果的可靠性,不能仅仅依据规范要求的3组地震波作用下的结果加以设计。     

纵飘斜拉桥基于响应面法的粘滞阻尼器参数优化分析

针对现有粘滞阻尼器参数优化方法无法考虑地震动特性等多因素影响的不足,基于响应面原理提出了一种粘滞阻尼器参数优化分析方法.针对某纵飘体系斜拉桥,利用多项式响应面模型拟合桥梁地震响应关于阻尼器参数的函数表达式,通过方差分析法和F检验法对响应面模型进行精度检验和显著性分析,然后根据桥梁不同减震需求,构建了三种控制效果的目标函...     

基于半桥试验的双塔斜拉桥纵向地震响应研究

克服振动台进行小比例大跨度斜拉桥模型试验的局限性,以一座主跨为680m的对称大跨双塔斜拉桥为原型,设计缩尺比为1∶40的混凝土斜拉桥的半桥模型。采用振动台试验方法,研究纵向一致地震激励下半桥模型替代对称双塔斜拉桥的可行性。首先,基于动力学基本理论,提出双塔斜拉桥简化为等效半桥模型的边界条件,并通过两种模型的动力特性对比验证所提出的等效边界的合理性。其次,设计纵向地震作用下对称边界的实现方式,开展不同结构体系的半桥模型在纵向地震作用下的振动台试验;并进一步对比探讨纵向黏滞阻尼器对斜拉桥地震响应的控制效果。研究结果表明：不同PGA的地震动纵向一致作用下,等效半桥模型与全桥模型的地震响应规律基本相同;黏滞阻尼器对半漂浮体系斜拉桥的梁端和塔 梁的位移响应的有较好的减震效果。     

软土场地上双座串联大跨度斜拉桥地震响应及碰撞分析

本文分析了软土场地上双座串联大跨度斜拉桥——洪鹤大桥的地震响应及相邻斜拉桥的碰撞问题。首先,建立其空间有限元模型进行了动力特性分析;随后,考虑桥梁特点及场地效应,选取合适的地震波,采取纵桥向+0.3横桥向+0.3竖桥向的激励组合方式输入,对桥梁关键部位动力响应进行了非线性时程分析,并将结果与反应谱法进行对比验证;最后,对两座斜拉桥交接墩处主梁的碰撞问题展开了研究。结果表明:三向地震作用下,结构主梁及主塔均以纵桥向位移为主,且主梁横桥向位移不可忽略;结构在主塔处的剪力、弯矩远大于桥墩处,各方向内力最大值集中在4号塔及8号塔塔底右边,这在抗震设计中应引起重视;在E2地震作用下交接墩处两主梁不会发生碰撞,但建议在塔梁处布置纵向液体粘滞阻尼器以提高其减震性能。     

脉冲地震作用下千米级斜拉桥减震设计方法

为研究近断层脉冲地震动作用下千米级斜拉桥的减震设计方法,以某漂浮型千米级斜拉桥为背景,建立了有限元模型,选择了典型的近断层脉冲型地震动,同时设计了3种减震体系,在塔梁之间分别采用弹性连接装置、流体粘滞阻尼器以及两者的组合装置。随后对模型进行了非线性动力分析,分析了脉冲效应、减震体系的设计参数和减震效果,结果表明:脉冲长周期放大结构反应,剪切波速不影响结构反应,组合装置的减震效果最好。最后,建议了基于目标减震率的减震体系设计流程。     

双层柱面网壳的减震性能研究

目前关于网壳结构减震的研究,国内外均刚刚起步,同时双层柱面网壳结构在地震作用下的动力响应是不容忽视的。因此,本文从双层柱面网壳的受力特性出发,利用结构动力学原理,对双层柱面网壳结构在替换部分杆件后的减震效果进行了分析。其中包括布置位置、布置数量以及地震波的调幅加速度等方面的研究,通过合理的模拟和计算,表明双层柱面网壳在粘滞阻尼器作用下的减震效果良好,用粘滞阻尼器替换部分杆件是一种有效的减震方法。     

黏滞阻尼器参数对独塔斜拉桥抗震性能的影响研究

在斜拉桥的主梁与桥塔连结处以及墩台顶部合理地安装减震、耗能装置,不仅可以保证斜拉桥在地震作用下通过这些装置耗散地震能量,更重要的是还可以改变结构的动力特性,从而减小结构的地震响应。因此通过对不同的黏滞阻尼器参数下独塔斜拉桥的地震响应进行分析,从而得出黏滞阻尼器参数的变化对独塔斜拉桥地震响应的影响规律。     

全漂浮体系双塔混凝土斜拉桥地震响应分析

本文以某主跨为370m的全漂浮体系双塔斜拉桥为工程背景,基于实测动力特性修正后的斜拉桥非线性有限元模型,分析了斜拉桥在不同频谱效应地震波作用下的地震响应特性,研究表明:修正后的双塔双索面全漂浮体系混凝土斜拉桥有限元模型可以较为准确的模拟实际桥梁的动力特性;卓越周期较大的Chi-chi单向地震波能引起工程背景斜拉桥较大的位移响应,而卓越周期较小的Lander-amboy波会引起工程背景斜拉桥较大的加速度响应;行波效应对斜拉桥的影响因输入地震波频谱效应的不同而不同,输入地震波的视波速越大,斜拉桥的地震响应特性与一致激励地震波输入的情况越接近。     

框架结构中粘滞与金属阻尼器的减震性能对比

粘滞阻尼器和金属阻尼器的消能减震机理不同,本文主要对两者安装在框架结构中的减震效果进行对比研究,建立原结构、安装粘滞阻尼器的结构和安装金属阻尼器的结构的模型,对三者进行时程分析,对比其在结构特性、地震下的结构响应、地震下的结构耗能方面的区别,结果表明,粘滞阻尼器在本工程中表现出更优越的减震性能。     

辅助墩对大跨度斜拉桥活载和动力响应的影响

斜拉桥是一种特殊结构的桥梁,其特殊之处就在于可以给定一个拉索的初拉力,这个拉力会改变整个斜拉桥结构体系的内力和变形以及各个部件的受力,但是影响斜拉桥内力的因素还有很多,比如说辅助墩。对于斜拉桥这样的大跨度超静定体系,地震、台风以及车辆移动荷载等动力激励的作用下动力反应较为敏感,所以研究斜拉桥的动力响应对其是非常重要的。本文以某斜拉桥为例分析了辅助墩对斜拉桥活载响应的影响,活载作用下辅助墩设置的合理位置,以及辅助墩对斜拉桥动力特性和地震响应的影响。