斜拉桥地震反应及抗震性能分析

结合一座斜拉桥工程设计实例,采用sap2000程序建立了该桥空间有限元计算模型,分析了该桥的动力特性特点,采用反应谱法时该桥进行了地震反应分析,分析了该桥地震反应的特点.详细阐述了该桥的抗震性能目标及验算准则,并对该的抗震性能进行了研究,研究结果表明:桥梁结构的各个关键截面的抗震性能均满足要求,但由于采用了半漂浮斜拉桥体系,主梁梁端位移较大,对两端伸缩缝不利.下一阶段应采取措施采限制主梁梁端位移.     

海南某大跨斜拉桥抗震性能分析

采用三主梁精细有限元模型对海南某斜拉桥的地震响应进行计算分析.进行了反应谱和几何非线性时程分析法地震响应的对比分析.计算结果表明:该桥的桥塔刚度满足要求,主梁刚度基本满足要求,主梁顺桥向的弹性约束和阻尼装置对减小顺桥向位移有一定的作用,但在罕遇地震作用下存在动力失稳的可能性,因此对主梁位移的限制应更严格,从而提高其整体的抗震性能.     

独塔双索面混凝土斜拉桥抗震性能研究

以某独塔双索面混凝土斜拉桥为工程实例,采用有限元分析程序Midas Civil,基于空间梁单元建立三维有限元模型.采用非线性时程反应法对独塔双索面混凝土斜拉桥进行地震反应分析.该桥分别采用100 a超越概率10％和100 a超越概率2％的两种地震水平时程,每种地震水平时程均采用3组实际强震记录,计算结果取3组中的最大值,地震的激励方向采用"纵向+竖向"和"横向+竖向"两种组合输入方式.研究结果表明:地震作用下该桥的桥墩及主塔各典型截面均处于弹性工作状态,该桥的抗震性能较好.     

大跨桥梁结构的长周期地震响应分析

以某大跨度斜拉桥为工程背景,采用ANSYS程序建立桥梁结构的三维有限元模型,选用两条典型的长周期地震波,对大跨桥梁结构进行地震反应分析,比较长周期地震波和普通地震波作用下桥梁结构反应的差异,探讨大跨桥梁结构的长周期行波效应问题。     

大跨径PC斜拉桥地震响应非线性分析

基于大跨径桥梁地震反应分析方法,建立了斜拉桥动力分析空间有限元模型.考虑了几何非线性对结构动力特性及地震响应的影响,以一座大跨径预应力混凝土斜拉桥为研究对象,采用直接积分法对该桥进行了地震非线性时程分析.根据该桥的方案设计,比较了两种塔梁连接方式下结构的动力特性,分析了桩土作用效应对结构地震响应的影响.计算结果表明:在大跨径斜拉桥抗震设计时,应考虑桩土相互作用的影响;人工拟合地震动和相近场地实测地震动记录的计算结果相差较大,在抗震复核中应取最不利荷载作用.     

几何非线性对某大跨度斜拉桥动力响应影响分析

分析了几何非线性对某混凝土斜拉桥时程动力分析的影响程度。建立主跨480m混凝土斜拉桥空间有限元模型,进行了成桥模态分析并分别计算了线性与几何非线性地震动力时程反应,比较了关键控制部位的响应,得到结论:考虑几何非线性影响时,斜拉桥主梁纵向位移幅值比线性时高出7%,右塔顶顺桥向位移幅值较线性时约大25%,几何非线性对大跨混凝土斜拉桥结构地震位移反应影响十分显著。塔底主压应力幅值高出4%,几何非线性对斜拉桥结构地震反应内力影响显著。     

洪家渡水电站厂房矩形钢管混凝土叠合柱抗震分析

基于大型通用有限元分析软件ANSYS,针对洪家渡水电站厂房钢—混凝土叠合排架柱,建立了矩形钢管混凝土柱三维动力有限元计算模型.对钢管混凝土叠合柱进行了模态分析和共振校核,并运用反应谱法计算了叠合柱沿横截面的长度方向和厚度方向水平地震时的地震反应.计算成果合理,符合工程实际,为工程设计提供了科学的参考依据.     

基于ABAQUS与YJK对某超高层建筑的非线性地震反应的分析

针对某超高层建筑,运用有限元分析软件ABAQUS与结构分析软件YJK对其进行振型分析,利用时程分析法分析非线性地震反应,得到各种地震波作用下的顶层水平位移、加速度时程曲线.分析表明结构计算中通过YJK软件建模分析非线性地震反应是可行的.     

大跨度拱塔斜拉桥减震隔震分析

大跨度斜拉桥在地震作用下往往会发生各种形式的破坏,如采用必要的减、隔震措施,能够保证桥梁在地震作用下维持特有的力学性能.本文基于大型有限元软件ANSYS为计算平台,利用各种不同的地震动输入以及弹簧单元模拟塔梁结合形式出发,探讨了塔梁结合形式的不同对于大跨度桥梁减震隔震的效果.最后结合工程实例表明,对于大跨度拱塔斜拉桥设置减、隔震支座进行地震反应分析,结果发现只要塔梁结合形式选择合适,就能起到明显的减震效果.     

超大跨度斜拉桥合理抗震结构体系研究

为研究超大跨度斜拉桥的抗震性能,以主跨1 400m的超大跨度斜拉桥设计方案为工程背景,采用多振型地震反应谱方法进行水平和竖向地震作用的结构反应分析,揭示超大跨度地震反应的特点,同时分析了主梁的高度和宽度、索塔结构型式、索塔高跨比、边中跨比、边跨辅助墩以及斜拉索锚固体系等设计参数对超大跨度斜拉桥地震反应的影响,探讨了其合理的抗震结构体系.结果表明:水平地震作用下桥塔和主梁的地震反应显著,桥塔的塔底截面和主梁在塔梁交接处截面的地震内力非常大,应特别重视这些截面的抗震设计;超大跨度斜拉桥当采用A型桥塔并降低其高度、短边跨并设置辅助墩以及斜拉索采用部分地锚方式时,结构地震反应小,抗震性能良好,是其合理的抗震结构体系.     

基于振动响应分析的部分斜拉桥阻尼器优化

为了对部分斜拉桥进行抗震阻尼器优化设计,以珠海市鸡啼门特大桥为例进行分析。建立ANSYS有限元模型,采用反应谱法分别分析了不同工况组合,50年内地震强度超越概率10%和2.5%地震作用下结构振动响应。研究发现:可以增加固定支座水平承载力或者允许固定支座在地震中剪断来提高该类桥梁的抗震性能;对桥梁进行阻尼器优化设计,通过对比分析,确定本桥所对应的最优阻尼器设置参数[ξ]=0.3,C=2×103 kN（m/s）-ξ;对阻尼器优化结果进行验算,发现在该阻尼器参数下桥梁墩柱关键截面的内力显著减小,优化效果最高使得屈服弯矩减小69.3%。     

青岛海湾大桥地震作用下的车桥动力响应研究

针对桥梁因车辆振动引起的疲劳开裂导致刚度下降而下挠增加等问题,本文以青岛海湾大桥大沽河桥段为例,运用振型叠加法对桥梁有限元模型进行时程分析,计算在地震作用下车桥系统的动力响应。结果表明,考虑地震作用时,位移时程曲线波动性较明显,且位移相对较大。考虑地震波后的加速度时程曲线比未考虑地震波时的波动性大,且加速度明显增加,可见地震波对车桥系统的动力响应影响很大,考虑地震波时的时程曲线波动性较不考虑地震波时明显;考虑地震波的作用后,随着速度的增加,桥梁的动挠度明显减小,这是因为车辆速度较小时,车辆在桥梁上的作用时间变长,同时车辆与地震共同作用的时间变长,在地震波的持续影响下,桥梁的动挠度增加;随着车辆数目的增加,桥梁的动力响应随之增大。该研究对青岛海湾大桥的抗震设计有重要的理论意义。     

大跨薄壁墩连续刚构桥抗震性能分析

以武汉在建的天兴洲大桥南岸引桥大跨度连续刚构桥为研究对象,运用AN SY S对其动力特性进行了分析.得到了成桥状态下结构的自振特性及有效振型参与质量,确定了运用反应谱法对地震作用进行振型组合时所必须的振型阶数,并结合反应谱法和时程分析法对该桥进行了地震反应分析,分别得到各概率地震作用下结构的反应最大值,同时比较了两种方法的分析结果.根据“三水准”设防原则,分析评价了该桥的综合抗震性能,为该桥的建设和抗震设计提供了参考,也为进一步研究该类桥型的抗震性能提供了分析基础.分析结果表明,该桥具有足够的抗震能力,能够满足预期的设计性能.     

考虑结构-水相互作用的连续刚构桥水平地震反应分析

以三水二桥为实例,采用结构有限元法对具有单肢薄壁墩的连续刚构桥进行水平地震反应分析,分析时考虑了桩-土相互作用和结构-水相互作用以及不同水深对结构地震反应的影响。计算结果表明：桩-土相互作用和结构-水相互作用对该种连续刚构桥的抗震是不利的;按反应谱法计算所得桥墩的横向内力较大,按时程分析法计算所得主梁内力和桥墩的纵向内力较大;连续刚构桥抗震设计时应采用反应谱法和时程分析法相结合进行分析,所得的成果和分析结论可供同类桥抗震分析参考。     

混凝土自锚式悬索桥抗震设计的图表分析法

为了对混凝土自锚式悬索桥地震响应给出快速评价,基于弹性概念提出了估算混凝土自锚式悬索桥抗震设计的图表分析法.该方法通过混凝土自锚式悬索桥静力分析和自身结构参数查找对应图表中系数,对方案设计和初步设计阶段结构地震响应给出估算.根据已有资料建立了分析模型,考虑几何刚度影响,利用恒载作用下动力平衡方程,输入3条地震波进行了反应谱分析,得出相关图表.最后应用图表法通过实例与有限元分析结果进行对比,说明了该方法可以应用于混凝土自锚式悬索桥方案设计和初步设计阶段抗震设计的地震响应估算.     

地震作用下大型桥梁群桩基础动水压力效应分析

以某长江公路大桥大型群桩基础为研究对象,以ABAQUS有限元软件为计算平台,采用整体有限元法对桥梁群桩基础的地震反应进行了数值模拟计算,选取三条傅氏谱频谱特征明显不同的地震波,考虑了土体和混凝土的非线性特征,分析了深厚场地上大型桥梁群桩基础的动水压力效应。结果表明:动水压力效应改变了桥梁群桩基础的地震反应特性,对桩身的加速度、位移和内力反应有不同程度的影响。对于大型桥梁基础抗震计算,分析群桩基础动水压力效应的影响更符合工程实际。     

流冰作用下松花江公路大桥位移响应分析

根据1999年春季对松花江公路大桥3号桥墩动冰压力实测得到的两条完整河冰动压力时程曲线,采用有限元方法计算分析了松花江公路大桥在静、动流冰压力作用下的位移响应,并与按现行公路桥涵设计规范方法进行计算的结果作了比较,表明流冰对粗壮钢筋混凝土实体重力式桥墩的位移响应很小,一般可不考虑动冰压力引起的振动效应.     

流冰作用下松花江公路大桥位移响应分析

根据1999年春季对松花江公路大桥3号桥墩动冰压力实测得到的两条完整河冰动压力时程曲线，采用有限元方法计算分析了松花江公路大桥在静、动流冰压力作用下的位移响应，并与按现行公路桥涵设计规范方法进行计算的结果作了比较，表明流冰对粗壮钢筋混凝土实体重力式桥墩的位移响应很小，一般可不考虑动冰压力引起的振动效应。     

Non-stationary Buffeting Response Analysis of Long Span Suspension Bridge Under Strong Wind Loading

The non-stationary buffeting response of long span suspension bridge in time domain under strong wind loading is computed. Modeling method for generating non-stationary fluctuating winds with probabilistic model for non-stationary strong wind fields is first presented. Non-stationary wind forces induced by strong winds on bridge deck and tower are then given a brief introduction. Finally, Non-stationary buffeting response of Pulite Bridge in China, a long span suspension bridge, is computed by using ANSYS software under four working conditions with different combination of time-varying mean wind and time-varying variance. The case study further confirms that it is necessity of considering non-stationary buffeting response for long span suspension bridge under strong wind loading, rather than only stationary buffeting response.     

公路桥梁风险估测方法

为了提高公路桥梁风险估测的精度、效率和可操作性,提出了响应面法与改进德尔菲法相结合的桥梁风险估测方法.给出了基于响应面法进行桥梁损伤概率计算的流程,利用改进德尔菲法对专家意见进行最优化调整以实现风险损失等级的定量估测.通过对内蒙古一座大型自锚式悬索桥运营期地震损伤风险估测,验证了该方法的有效性与实用性.实例应用表明:基于响应面法的桥梁结构损伤概率估测方法既考虑了具体桥梁的受力特性又考虑了客观存在的不确定性,能定量计算结构损伤风险概率;改进德尔菲法克服了传统德尔菲法的不足,在保证专家意见可靠性的同时减少了计算和统计工作量,提高了风险评估工作的效率.