地震作用下斜交连续梁桥碰撞效应分析

了解强烈地震下上部梁体结构与桥台间碰撞效应对斜交连续梁桥的地震反应影响十分重要,以唐子河大桥为原型,建立了不同斜度的斜交连续梁桥非线性有限元计算分析模型.利用非线性时程分析方法,对比研究了不考虑碰撞效应和考虑碰撞效应两种情况下的斜交连续梁桥地震反应特征规律.结果表明:梁体与桥台间的碰撞效应会使斜交连续梁桥的上部结构产生扭转位移,且随着斜度的增大而增大;考虑碰撞作用的桥墩最大扭矩明显大于不考虑碰撞作用的桥墩最大扭矩.在斜交连续梁桥的抗震设计过程中如不考虑这种碰撞作用,会低估桥墩的地震扭矩效应,增大下部墩柱结构的设计风险.     

桥台对斜交连续梁桥抗震性能的影响研究

以一座三跨连续斜交箱梁桥为背景,应用SAP2000建立全桥有限元模型,采用非线性时程分析方法,研究了纵向地震输入下,桥台及台后填土对不同斜度连续梁桥上部主梁及墩柱内力和位移的影响。结果表明:对于斜交连续梁桥,桥台能够减小主梁惯性力,约束主梁及墩柱的纵向位移,但会增大其横向位移,且斜交角度越大,纵向约束效果越弱,横向位移越明显;桥台作用一方面会加剧斜交连续梁桥上部主梁的旋转效应,另一方面会使得两个桥墩出现不均衡受力,斜交角度越大,旋转效应越明显,不均衡受力也越明显。建议在进行抗震设计时,应考虑桥台的作用,对不同斜度的斜交连续梁桥进行个性化设计,以提高斜交连续梁桥的抗震性能。     

强震下两跨斜交简支梁桥桥面旋转反应的影响因素分析

为了研究在双向地震激励下两跨斜交简支梁桥桥面的旋转效应,选取Open Sees建立考虑两跨梁体间纵向、梁体与挡块间横向碰撞的有限元模型,从模态特征与地震反应2个层面分析了斜度、横隔梁数量及布置方式、下部结构支承刚度和跨径布置对两跨斜交简支梁桥桥面旋转的影响.结果表明:斜交简支梁桥的面内旋转振型早于正交桥出现;斜度的增大加剧了桥面的旋转;非对称结构的低阶振型表现为平动与桥面内旋转的耦合振动,其结构偏心效应加剧了桥面的旋转;不设或设置过多的横隔梁、采用平行于支承边布置横隔梁均会加剧桥面的旋转;纵向碰撞对不同斜度的两跨斜交简支梁桥桥面旋转有不同的作用效果;横向挡块能有效抑制两跨斜交简支梁桥桥面的旋转.     

地震序列下拉索模数伸缩缝联间限位分析

主震作用下桥梁结构可能已发生联间相对变位,强余震作用将进一步加剧桥梁上部结构的碰撞或落梁灾害,以某连续梁桥为例进行地震序列分析,并对比有无拉索模数伸缩缝两种情况下的地震响应,结果表明:拉索模数伸缩缝能够有效限制主余震各阶段联间相对位移,对避免主震后产生联间残余位移的桥梁结构在强余震作用下发生碰撞、落梁具有重要意义;同时,拉索模数伸缩缝使桥梁各联间协同作用,从而墩梁相对位移得到相应的控制,桥墩受力亦有所改善。     

考虑支座破坏影响的防止落梁装置地震响应

为了合理设计防止落梁装置,应用考虑支座破坏影响的非线性动力计算方法研究了防止落梁装置的地震响应.分别比较了防止落梁装置的不工作长度、装置的刚度、地震强度、地震波波形、梁端与桥台之间的地震碰撞对装置承受最大地震荷载的影响.结果表明,不工作长度的增加可以降低防止落梁装置承受的最大地震荷载.梁端与桥台之间的地震碰撞可让桥台分担部分地震荷载,但是撞击力对桥梁的安全性带来不利的影响.提高防止落梁装置的刚度不利于装置和桥梁结构的设计.防止落梁装置应具备承受梁体重量以上的承载能力.     

柔性橡胶支座上的桥梁结构地震碰撞响应分析

为了减小地震荷载,允许剪切变形的柔性橡胶支座在桥梁抗震设计中得到广泛的应用,地震荷载作用下长周期结构抗震设计需要考虑梁间碰撞影响.以两等跨非连续桥梁为对象,用非线性地震时程响应分析方法对碰撞计算中的参数选定、不同场地条件下的梁间碰撞行为等进行了比较.结果表明,梁间碰撞产生相当大的撞击力;碰撞以迎面撞击的形式为主,长周期侧结构的地震位移响应比不考虑碰撞时有所减小,碰撞导致落梁的可能性比较小;梁间的缓冲材料可以减轻撞击力,但对减小水平位移响应的作用很小.     

强震下斜交简支梁桥落梁及挡块破坏模式研究

斜交桥广泛应用于各级公路和城市道路中,墩台的非对称支承特性使得斜交桥在强震作用下比正交桥更容易发生整体或局部落梁。文章基于显式动力接触算法,建立斜交桥有限元计算模型,分析了斜交桥的落梁形态及挡块破坏模式。结果表明:斜交装配式简支梁桥的落梁会经历三个阶段:主梁与背墙以及主梁与挡块的碰撞、挡块的大变形破坏、主梁失去竖向支承产生落梁;不同地震动作用下斜交简支梁桥的落梁数量和落梁形态有一定差别,可能是全部主梁落梁或两片边主梁落梁,也可能是主梁两端同时落梁或先后落梁;落梁发生时往往伴随着挡块的严重破坏。锐角处挡块的碰撞破坏程度大于钝角处挡块的破坏程度,锐角处挡块会出现大变形破坏,而钝角处挡块不会出现大变形。     

汶川地震中高原大桥落梁破坏分析

结合实际震后现象对高原大桥的落梁破坏进行模拟分析,对震后落梁现象提出了一个新的解释,即认为地震过程中高原侧桥台后土体先发生破坏,在失去土体的支撑作用下桥台背墙在与邻梁的碰撞中被撞碎并被顶入土体中,从而引起墩台处的墩(台)梁位移增大,并最终导致落梁破坏的发生。     

地震作用下工业厂房高低跨伸缩缝处碰撞反应分析

针对工业厂房高低跨在地震作用下伸缩缝处的碰撞现象,采用非线性时程积分法,研究了地震作用下工业厂房高低相邻跨结构的非同向振动特性和伸缩缝处的碰撞效应.通过对刚体碰撞模型分析,推导出阻尼常数与恢复系数间的关系表达式,在此基础上建立了厂房高低相邻跨结构伸缩缝处的碰撞模型,并对伸缩缝间隙、相邻跨周期参数进行了影响分析.分析结果表明:当相邻高低跨结构周期相差较大时,会导致伸缩缝处相邻高低跨结构较大的相对位移和碰撞,碰撞导致低跨结构地震反应增大;伸缩缝间隙大小对碰撞力影响较大,但对结构位移的影响不是很明显.     

考虑行波效应下大跨度钢拱桥的地震反应分析

以一座主跨为260m的中承式钢拱桥为实例,采用大质量法实现行波效应下的多点激励,对该桥进行了考虑行波效应下的地震反应分析.选取5组截面,探讨了考虑行波效应时不同相位差对该桥地震反应的影响,并与一致激励地震动输入下桥梁的地震反应进行了对比分析.结果表明:考虑行波效应比一致激励作用下该桥的地震反应有增大的趋势,当相位差最大为5.2 s时,5组截面中竖向位移、轴力和横向弯矩峰值分别是一致激励下的10.9、6.5和5.1倍,并且在考虑行波效应时随着相位差的减小,结构的位移和内力均呈现减小的趋势.在大跨径桥梁抗震设计中应考虑行波效应的影响.     

重力式U型斜交桥台的开裂与加固的非线性有限元模拟分析

随着我国交通事业的迅猛发展,在桥梁建设中,大体积的重力式U型斜交桥台经常被采用,而很多桥台在施工中或投入使用后不久便出现开裂现象．经调查发现,裂缝大多出现在前墙与长侧墙交汇处附近,因此,探究造成桥台开裂的主要原因及采取何种加固改进措施,已经成为亟需解决的问题．笔者引入非线性有恨元理论,土体按服从DP屈服准则的弹塑性材料处理,土体与混凝土之间采用接触分析,通过对各种尺寸的桥台进行的仿真模拟得出结论：台后土压力是导致桥台开裂的主要原因．然后,拟采用钢筋混凝土圈梁法对桥台进行加固,达到了很好的效果．     

斜交拱桥病害分析与加固方案研究

本文以某斜交拱桥为研究对象,阐述其病害的一般现象,尤其是规则性裂缝。利用通用有限元软件ANSYS建模计算,对斜交拱桥进行空间受力分析,模拟结果解释了裂缝产生的的主要原因。在此基础上,提出两种加固改造方案,并进行分析对比,验证了所提方案的合理性。进一步对斜拱桥和正交拱桥等多种情况进行比较分析,所得结论对斜交拱桥的设计和加固改造有一定的技术指导作用。     

斜交箱梁桥在地震作用下的动力特性参数分析

本文以西部某城市斜交箱梁桥为工程背景,利用有限元分析软件Midas Civil建立了不同斜交角度的有限元分析模型,运用时程分析的方法,研究了在跨度、墩高等相同的条件下,斜交角度对斜交梁桥动力特性以及地震反应的影响。经过分析,所得结果表明:斜交角度是影响其动力特性的一个重要因素,且对斜交桥的抗扭刚度和地震响应有较大的影响。     

考虑侧斜及纵倾情况下的船舶螺旋桨最佳环量分布计算

为了获知纵倾及侧斜对螺旋桨最佳环量分布的影响,采用升力线旋涡模型进行了计算分析.把集中的附着涡放置在桨叶的中线即弦长中点处,以计及桨叶侧斜和纵倾的影响,如果桨叶没有侧斜和纵倾,则升力线仍为径向线,否则升力线为一空间曲线.通过对计算结果的对比分析得出:增加纵倾分布可以增大推力系数;侧斜分布对轴向诱导速度的影响与切向诱导速度的影响相反;随着侧斜角的增加,内半径区内的水动力螺距角呈现增大的趋势,而在外半径区的水动力螺距角则呈现减小的趋势.     

“5·12”汶川地震典型桥梁震害分析

针对“5·12”汶川地震中公路桥梁破坏严重,且破坏形式在映秀一北川断裂带南北两段出现了显著差异的情况,从震源机制、断裂带运动方式和桥梁结构本身特点等方面分析了产生这一差异的原因;并在汶川地震典型的桥梁震害分析的基础上,对强震区梁桥和拱桥的抗震设防提出了一些建议。结果表明：在断裂带南段由于地震释放能量巨大,断层逆冲作用显著,桥梁结构在强大竖向和水平地震力的共同作用下出现了桥墩、拱圈断裂导致的结构垮塌等强度失效型破坏;在断裂带北段断层右旋走滑作用显著而逆冲作用微弱,桥梁结构在剧烈的地面水平错动下出现了上部结构的落梁和双曲拱的垮塌等位移型破坏。     

汽车荷载作用下曲线简支梁桥的动力响应

在建立6参数1/4汽车模型和每节点7个自由度的桥梁有限元模型的基础上,研究了汽车荷载作用下曲线简支梁桥的动力响应.通过数值模拟,分析了简支弯箱梁桥的动力特性,同时研究了不同的曲率半径、偏心距、弯扭刚度比、行驶速度等因素对动力放大系数的影响.结果表明：并非所有的前5阶桥梁自振频率随曲率半径的增加而增加;当参数改变时挠度和扭转角的动力放大系数的变化规律并不相同,相同条件下扭转角动力放大系数的变化较挠度动力放大系数的变化明显.     

斜交梁桥频率间接识别效果的影响参数

采用过桥车辆振动响应识别桥梁自振特性的间接测量法能够避免传统动载试验测量桥频方法存在的操作复杂和成本高等缺点。根据车桥耦合振动理论和桥梁间接测量法基本原理,对实际工程中的某一斜交梁桥建立车辆与桥梁耦合振动的有限元模型,采用双轴半车模型模拟测量车辆,提取车辆匀速驶过桥梁时的车辆加速度时程响应,并利用峰值拾取法进行频谱分析,剔除已知的车辆相关频率识别出桥梁的前三阶自振频率,分析了6种不同车速、6种不同车重、8种不同桥梁斜交角度对桥梁频率识别效果的影响特点。结果表明,间接测量法能够有效地识别桥梁比较密集的频率,车速低于20 km/h时,能够较好地识别出斜交梁桥的前3阶频率,车速较高时无法识别桥梁的频率信息;相对较小的车桥质量比对桥梁频率识别有利;斜交梁桥不同的斜交角度基本不影响桥梁频率识别的精度;桥面粗糙时采用差值法仍能较好地识别。数值模拟表明,间接测量法对于不规则斜交梁桥频率仍有较好的识别效果。     

大角度斜交桥的病害成因与整治措施

针对某大角度斜交桥梁的梁体错体、支座偏移以及主梁裂缝等病害,从设计、施工方面进行了成因分析,并提出了加固处理对策,以期引起同行对此类型桥梁病害的重视,达到防范于未然的目的.     

基于粒子群优化算法的有用时钟偏差规划

针对超深亚微米集成电路SOC设计中时钟偏差优化设计的难题,提出一种基于粒子群优化(PSO)算法的有用时钟偏差规划方法.在电路中引入有用偏斜,通过惯性权重线性递减的自适应PSO算法对关键路径上时钟输入端的延时进行调整,并采用最差时间违反作为适应函数对有用时钟偏差进行全局搜索寻求最优解,从而减小电路的时钟周期,优化电路的时序性能.与现有的经典图论算法相比,该方法通过优化组合逻辑的延时,可以找到更优解.应用该算法对32位嵌入式CPU进行优化计算,实验结果证明了该方法的正确性和有效性.