支座对斜交桥桥墩抗震性能的影响

本文以市政桥梁中常见的20米跨径简支斜梁桥为例,通过空间有限元模型分析,探求不同支座形式和刚度对斜交桥桥墩地震响应的影响,对正确进行斜交桥的抗震设计提供了有意义的参考。     

某斜交V型墩刚构桥抗震性能研究

借助有限元软件MIDAS/CIVIL建立了某斜交V型墩刚构桥有限元模型,首先分析了该桥的动力特性,在此基础上进行E1地震下反应谱分析、E2地震作用下时程分析,探讨了斜交刚构桥支座剪力及位移、桥墩弹塑性地震反应,评价了该桥的抗震性能,提出了斜桥抗震设计的建议,以供参考。     

简支梁人行天桥三维地震响应分析

研究表明,采用板式橡胶支座的中小跨径桥梁抗震性能较差。为了探究采用板式橡胶支座的简支梁人行天桥的地震响应特性,以某典型混凝土简支梁人行天桥为研究对象,采用SAP2000建立有限元动力分析模型,进行非线性时程分析,研究了竖向地震动对简支梁人行天桥地震响应的影响,探讨了采用板式橡胶支座的简支梁人行天桥在地震中存在的问题。结果表明:采用板式橡胶支座的简支梁人行天桥抗震性能较差,在罕遇地震中极易发生过大的梁墩相对位移而导致落梁;桥墩地震响应较小,抗侧能力发挥有限;竖向地震动对采用板式橡胶支座的简支梁人行天桥产生不利影响,必须进行三维地震响应分析才能较准确地反映其地震响应情况。     

基于非线性时程分析的桥梁支座抗震性能研究

为研究LNR水平力分散型橡胶支座的抗震性能,以云南某桥为实际工程背景,运用有限元分析软件建立有限元模型,对水平力分散型橡胶支座、铅芯橡胶支座和抗震盆式橡胶支座进行了非线性动力时程分析比较。分析表明:使用水平分散型橡胶支座可延长结构的周期,减小结构地震动响应;水平分散型橡胶支座可以使桥梁下部结构水平力分散,各墩协同抵抗地震水平力作用,使内力分配更加合理;研究结果对非规则桥梁在E2地震作用下支座的设计,具有一定的指导意义。     

斜交连续梁桥地震位移响应及典型参数规律研究

为了揭示斜交连续梁桥的地震破坏规律,提高这类桥梁抗震设计的针对性,选取汶川震害中某典型斜交连续梁桥为原型,以支座摩擦系数、斜交角、主梁跨数、墩高为参数构建了 15个分析桥例.考虑支座滑移、挡块退化、桥台伸缩缝碰撞等非线性因素,基于OpenSEES开源程序建立模型,采用非线性时程分析方法研究了斜交连续梁桥地震位移响应特点...     

软弱场地中梁桥高阻尼隔震橡胶支座的优化选择

通过对软弱场地中梁桥进行动力时程分析,发现高阻尼隔震橡胶支座的采用能有效减小桥梁结构的地震响应,其抗震性能高于板式橡胶支座。但滑动型支座的采用会导致边墩处的地震响应远小于中墩,使得全桥各墩的荷载分配不均。在软弱场地中,支座的选择应考虑滑动支座对边墩分担地震能量的削弱作用,适当增加边跨支座的剪切刚度,以达到全桥各墩抗震性能的均衡,减小地震作用对桥梁结构的破坏。     

基于有限位移的中小跨径梁式桥抗震概念设计

以中小跨径梁式桥的抗震设计方法为研究对象,对汶川地区的中小跨径梁式桥进行了系统、全面的震害调查,总结了梁式桥的震害形式,采用统计分析的方法分析了各类构件的损伤情况,探明了汶川地震中梁式桥具有主梁移位多、支座、挡块震害多、桥墩震害少、主梁落梁少的显著特点;通过振动台试验和数值模拟方法,对梁式桥梁震害的机理进行了研究。结果表明,主梁与板式橡胶支座间的相对滑动起到隔震作用,减小了桥墩的地震内力响应,明显减少了桥墩震害,桥面连续协调了主梁位移,桥台约束了主梁的纵向位移是汶川地震中落梁少的主要原因。根据中小跨径梁式桥震害分析和机理研究,提出了利用主梁与支座间产生有限相对滑动、减小上部结构加速度响应,减少桥墩损伤的抗震设计概念。     

一种新型球形抗震支座的工程应用技术研究

提出一种球形抗震支座,介绍其构造及工作机理,并利用MIDAS/Gen分析其设计参数。研究结果表明:与以往支座相比,新型球形抗震支座的抗震性能得到一定程度的提高,具有结构简单、抗震性能稳定、可靠、耐久等特点。通过设置限位销和弹性限位槽,实现了支座在多遇地震和罕遇地震作用下的刚度切换以抵抗不同水平的地震作用。     

高烈度区连续梁桥的地震响应特性研究

以一3跨连续梁桥为背景,对高烈度区采用普通盆式支座桥梁的地震响应及铅芯橡胶支座的隔震效果进行研究。采用不同地震加速度峰值的地震波作为地震输入对结构进行非线性时程分析,分别研究了高烈度区连续梁桥的地震响应特性,以及高烈度区盆式支座和铅芯橡胶支座桥梁地震响应差异。结果表明:在高烈度区桥梁会产生更大的地震响应,主梁、桥墩和支座的地震响应明显增加;使用铅芯橡胶支座能够较好地达到减震目的,除支座位移和主梁位移外,桥墩响应和支座剪力均明显减小。在高烈度区,铅芯橡胶支座依然可以发挥减震作用,其减震效果甚至会优于在低烈度区的使用。     

极罕遇地震作用下铅芯橡胶隔震支座基础隔震结构抗震性能研究

基础隔震结构在设计地震和罕遇地震作用下具有良好的抗震性能。随着GB 18036—2015《中国地震动参数区划图》引入了极罕遇地震作用，有必要探讨基础隔震结构在极罕遇地震作用下的抗震性能。以两自由度体系(简化模型)和多自由度体系(纤维模型)的铅芯橡胶隔震支座(LRB)基础隔震结构为研究对象，基于弹塑性时程分析的统计结果，分析并比较了设计、罕遇和极罕遇地震作用下上部结构屈服承载力(即降低上部结构抗震设防烈度)和LRB隔震支座力学性能参数对整个LRB基础隔震结构抗震性能的影响。分析结果表明：极罕遇地震作用下，采用降低抗震设防烈度的方式对隔震后的上部结构进行结构设计并不可取；为了保证在极罕遇地震作用下LRB基础隔震结构的上部结构和LRB隔震支座不发生破坏，应尽可能使用大直径和低橡胶剪切模量的LRB隔震支座；如何保证LRB基础隔震结构在设计地震和罕遇地震作用下的性能要求以及在极罕遇地震作用下的安全性能是一个具有挑战性的问题。     

层间隔震结构隔震垫的有限元模拟

与基底隔震相比 ,层间隔震结构的隔震垫不直接和地基相连 ,而是置于层间 ,这就带来了层间结构有限元分析的困难。如何模拟单元之间的隔震垫是层间隔震结构有限元分析的关键。提出了层间隔震结构有限元分析中隔震垫的有限元模型 ,并从静力、模态两方面进行了验证。由于层间结构的隔震层阻尼比一般较高 ,在对结构的模态分析中 ,使用了复模态方法。     

某网架结构基于改造目的承载能力验算

本文基于某活动中心网架结构维修改造可行性为目的,采用有限元分析软件M idas建立该网架的空间有限元模型,考虑橡胶支座刚度和维修改造产生的荷载变化,对网架结构的承载能力进行验算,从而确定改造的可行性。     

管状橡胶支座径向刚度的非线性有限元分析

针对橡胶的大变形特点,对工程中常用的管状橡胶支座进行非线性有限元分析,得出支座受径向载荷时的刚度与应变大小和支座尺寸的关系,此外,利用方程回归工具得到径向刚度的近似计算模型。     

考虑初始位移的串联隔震体系竖向承载力有限元分析

在实际工程中,叠层橡胶支座由于某些原因会产生初始变形,这对结构的安全性产生影响。该文以方形叠层橡胶支座和钢筋混凝土(RC)柱组成的串联隔震体系为研究对象,用有限元软件MARC对有初始位移的串联隔震体系进行偏压的分析。对比4种模型3种工况下水平变形和竖向变形,根据变形特点给出4种模型3种工况的竖向极限承载力,分析叠层橡胶支座与RC柱的线刚度比和初始位移对串联隔震体系竖向承载力的影响。     

橡胶垫在高层建筑中的应用

结合近年来橡胶垫隔震技术的发展,提出在高层框架-支撑结构的支撑杆件中添加橡胶垫的做法,用有限元方法进行分析,并和框架结构、一般的框架-支撑结构进行比较。     

蜂窝夹层橡胶支座基本力学性能的试验研究

蜂窝夹层橡胶支座是以普通叠层橡胶支座为母本开洞得到的新型橡胶支座。重点研究了应用于北京奥林匹克多功能演播塔的蜂窝夹层橡胶支座。作为一种新型的橡胶支座,通过力学性能试验研究其竖向及水平向刚度。同时,利用有限元分析软件ANSYS对蜂窝夹层橡胶支座建立实体模型,分析其力学特性。对比结果表明,有限元数值模拟结果与试验曲线吻合得较好。从而,为建立蜂窝夹层橡胶支座的设计计算方法提供参考。     

网格屋盖结构柱顶隔震技术的参数分析

采用双线性模型模拟隔震垫,通过非线性有限元程序大量的数值分析,研究了隔震垫刚度、阻尼比对屋盖隔震结构减震效果的影响规律,认为在满足抗风、抗小震的前提下,隔震层刚度应尽可能地小;隔震垫阻尼比存在最优值,一般可取0.1~0.2。     

钢管树状柱的极限承载力分析

针对钢管树状结构在公共交通建筑中的广泛使用,选取几个典型的火车站树状柱结构形式,采用有限元软件ANSYS进行一、二阶弹塑性极限承载力的分析研究。通过有限元验证,分析树状结构极限承载力的变化,为工程设计提供指导。     

四铅芯橡胶支座显式有限元分析及试验研究

采用显式有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分析四铅芯橡胶支座(GZY700A、GZY800A)的非线性动态特性,建立四铅芯橡胶支座的FEA(有限元)模型,针对支座中心加竖向荷载和水平向循环往复位移荷载进行数值模拟分析。同时,对4个四铅芯橡胶支座试件进行非线性力学性能试验,并与有限元数值模拟结果、理论计算结果进行对比分析。研究表明:有限元数值模拟结果与试验曲线吻合得较好。因此,采用显式有限元分析橡胶支座可以为确定多铅芯橡胶支座的动力分析提供计算方法。     

Parametric finite element investigation of the critical load capacity of elastomeric strip bearings

Elastomeric bearings are used in non-seismic bridge applications and for seismic isolation of structures. These bearings consist of a number of elastomeric (rubber) layers bonded to intermediate steel shim plates. For seismic isolation, the total thickness of rubber provides a low horizontal stiffness, whereas the close spacing of the intermediate shim plates provides a high vertical stiffness, relative to the horizontal, for a given bonded rubber area and shear modulus. During earthquake ground shaking, large lateral displacements will develop across the isolation interface and the individual bearings. The design of elastomeric bearings for seismic isolation requires that the stability of the individual bearings be demonstrated at the maximum bearing displacement. A component of the stability assessment is the determination of the critical load of the bearing at a given lateral displacement. Currently, the critical load is estimated using an approach whereby a ratio, that of the overlapping area between the top and bottom bearing endplates to the bonded rubber area, is used to reduce the critical load at zero lateral displacement, referred to herein as the overlapping area method. This study verifies the finite element method for predicting critical loads in elastomeric bearings, and uses the finite element method to investigate the dependency of the critical load on the bearing geometry. The results of the parametric study were also used to evaluate the predictive capabilities of the overlapping area procedure.