某四跨连续梁桥荷载试验

文章以某四跨连续梁桥为工程背景,通过现场荷载试验评价测试该桥在试验荷载作用下的工作性能和承载能力。荷载试验包括静载试验、动载试验,分别测试静载工况下各控制截面的应力状态和整体挠度情况,动载工况下桥梁的行车响应和自振频率。结果表明:部分截面出现残余应变和残余挠度,但均满足规范要求。应力校验系数在0.41~0.78之间,挠度校验系数分别为0.63和0.52,表明桥梁结构的强度和刚度具有一定的富余度。桥面无障碍行车试验实测冲击系数在20 km/h达到最大,桥面有障碍行车试验最大幅值为0.11 mm。自振频率实测值均大于理论计算值,表明桥梁结构的实际刚度较大。桥梁整体工作性能和承载能力能够满足正常使用要求。     

考虑SSI效应的高层建筑地震研究

本文以某大底盘不等高双塔高层连体建筑为例,建立包含地基与无地基的大底盘不等高双塔高层连体建筑有限元模型,获取并分析模型的动力特性,采用时程分析法研究了模型的动力响应。研究结果表明:考虑软弱场地后,高层建筑的自振周期大于无地基高层建筑的自振周期;高层建筑的地震响应值要小于无地基高层建筑的地震响应值,但是振动衰减要慢于无地基模型。研究为工程相关问题的分析提供了建议。     

考虑SSI效应的层间隔震结构地震响应研究

层间隔震结构是从基础隔震结构发展而来的一种新型隔震体系,近年来成为防灾减灾领域的研究热点之一.本文采用有限元软件ABAQUS建立了层间隔震结构三维整体空间模型,考虑地基土-基础-上部结构的共同作用(SSI),进行地震作用下的非线性动力响应分析.研究了考虑SSI前后的层间隔震结构体系振动特性及动力响应,通过改变基础底部不...     

考虑SSI效应的核电结构水平与竖向地震响应的耦合效应研究

本文通过振动台试验研究第三代核反应堆AP1000核安全壳模型水平与竖向地震响应的耦合效应,对该结构模型在单向和三向激励下的加速度响应进行了对比分析。分析结果表明,对于刚性地基:无隔震时,在结构频率附近,上部结构在三向地震输入下的加速度响应大于单向地震输入下的加速度响应;有隔震时,上部结构在三向地震输入下的加速度响应大于单向地震输入下的加速度响应。对土性地基来说:无隔震时,在2~10Hz范围内,上部结构在单向地震输入下的加速度响应大于三向地震输入下的加速度响应;有隔震时,在隔震系统频率附近,上部结构在单向地震输入下的加速度响应大于三向地震输入下的加速度响应。     

考虑SSI效应的电气厂房地震响应分析

电气厂房属于核电站的抗震I类建筑物,其地震响应分析是结构设计的重点工作。基于无质量地基模型考虑土-结构相互作用(SSI)的影响,进行了整体模型的模态分析和动力时程分析,计算得到主要频率、振型、楼层反应谱以及加速度时程响应峰值等,与不考虑SSI效应即固定端约束条件下电气厂房的计算结果进行对比分析。结果表明:针对本文中场地电气厂房考虑SSI效应是必要的;考虑SSI效应的电气厂房楼层反应谱比固定端约束下的楼层反应谱偏大;随着厂房楼板中心节点的高度增加,反应谱和加速度响应峰值的放大效应明显。     

考虑时间和空间效应的连续梁桥地震反应分析

当桥梁较长时,不计行波效应和相干效应计算地震反应是不明智的.通过选择合适的参数,时间历程法能得到与反应谱法相近的结果.如忽略行波效应和空间效应,计算结果可能大于或小于一致激励结果.至于多长桥梁需考虑行波效应和相干效应,通常由场地类型和设计经验决定.     

多点激励下大跨度连续刚构桥地震响应振动台阵试验研究

目前对于大跨度桥梁在多维多点激励下的地震响应尚缺乏试验研究。以一高墩大跨度钢筋混凝土连续刚构桥工程为对象,按1/10比例设计和制作一座三跨刚构桥模型,并通过地震模拟振动台阵试验,研究一致激励、行波激励和局部场地效应等对刚构桥地震响应的影响。研究表明:刚构桥对地震动的频谱特性十分敏感,地震响应差异较大;行波效应增大桥墩变形和墩底应变,其影响程度随视波速和墩梁约束的不同而有差异,且桥墩墩底较墩梁固结处对行波效应更为敏感;局部场地效应增大桥墩变形和墩底应变,且其对中墩和边墩以及墩底和墩梁固结处的影响有所不同;同时考虑行波效应和局部场地效应,桥墩的动力响应较一致激励以及单独考虑行波效应和局部场地效应时有所增大。因此,在长大桥梁地震响应精细化分析中必须考虑地震动空间效应。     

考虑行波效应的高墩刚构-连续梁桥地震响应分析

文章针对高墩刚构-连续组合梁桥这种特殊结构形式,以某跨度为48 m+5×80 m+48 m的刚构-连续组合梁桥为工程背景,利用ANSYS通用有限元软件,通过大质量法(LMM)求解了行波激励下该桥的地震响应,探讨了行波波速对结构地震响应的影响规律。分析结果表明:行波效应对刚构-连续组合梁桥活动墩的地震响应无影响,而对刚构墩的地震响应影响很大;刚构墩的内力响应随行波波速的增加并非呈单调递增或递减的关系;地震动的频谱特性对桥梁的地震响应影响很大。     

边坡动力响应的地震振动台试验研究

在参考已有的试验和大量相关文献的基础上,对利用地震振动台研究边坡动力稳定性的试验作了归纳研究,对地震振动台相似关系设计、模型边界的处理、相似材料的配比、试验模型的制作、试验动荷载的加载方式等进行了系统的阐述,指出了目前地震振动台所存在的问题及未来的发展方向。     

跨地裂缝框架结构地震响应振动台试验研究

为研究地裂缝环境下结构的动力响应规律,首次进行跨地裂缝结构和无地裂缝环境下结构振动台对比试验,分析地震作用下跨地裂缝结构的破坏形态、动力特性、加速度响应、位移响应和应变响应。研究结果表明:地震波传至上盘和下盘地表的峰值加速度、峰值时间、频率及相位等均存在差异,形成非一致性地震激励;此外,地裂缝场地对土层加速度有放大效应,同一层土的最大加速度出现在靠近地裂缝的上盘处。跨地裂缝结构处于上盘的构件损伤程度明显大于下盘;在相同地震激励作用下,跨地裂缝结构的动力反应与无地裂缝环境工况相比更加剧烈。跨地裂缝结构的侧向位移最大值并不是全部出现在顶层,这是由于地裂缝上下盘的不均匀沉降作用和基础附加变形综合造成的。跨地裂缝结构的柱钢筋应变幅值分布具有上下盘分布规律,即处于上盘柱的钢筋应变幅值明显大于下盘柱。研究成果可为地裂缝环境下结构设计提供参考。     

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。     

多跨长联连续梁桥考虑行波和碰撞效应的位移响应研究

为了揭示在行波效应作用下伸缩缝处的碰撞现象对多跨长联连续梁桥纵向地震位移响应的影响,以某7跨长联连续桥为工程背景,采用SAP2000建立非线性分析模型,按绝对位移法模拟行波效应,按接触单元法模拟碰撞效应,对背景桥例进行了关键参数对比分析,并针对性地提出了抗震策略,开展了减碰效果分析.研究表明:行波效应会大幅增大主、引桥...     

地震模拟振动台台阵试验技术研究及应用

地震模拟振动台台阵系统是目前国际上地震模拟振动台发展的主要方向,近年来,国内高校陆续引进地震模拟振动台多台阵系统,为工程结构抗震试验研究和抗震理论研究提供了必要的试验手段。本文简要概括了地震模拟振动台台阵的发展和现状,台阵试验技术在房屋建筑、大跨度桥梁、能源管线工程、机电设备等领域的应用,以及模型相似及台阵试验技术方面的研究与应用等,期望能够对地震模拟振动台台阵试验技术的发展有一定的参考价值。     

多点激励下巨型框架悬挂减振结构地震响应振动台阵试验研究

目前对于大跨度高层悬挂减振结构在多点激励下的地震响应尚缺乏试验研究。本文按1/20比例设计和制作一座大跨度巨型框架悬挂减振结构模型,并通过双振动台模拟试验,研究一致激励和行波激励对悬挂减振结构地震响应的影响。试验结果表明:行波效应可能使模型结构的关键部产生明显的应力变化,主体结构顶部和次结构顶层悬挂楼盖沿X方向加速度响应有所减小;同时发现首层悬挂楼盖加速度响应及与主体结构的相对位移比顶层明显。这对研究大跨度高层悬挂减振结构抗震提供了新的思路,因此可以考虑行波效应对此类结构的减振作用进行抗震设计构思。     

采用拉索模数伸缩缝的连续梁桥地震响应

针对多跨连续梁桥在地震作用下发生的落梁和碰撞等震害,采用了拉索模数伸缩缝限位装置。对拉索模数伸缩缝的工作原理及其有限元模拟进行了简单的介绍;以一座典型的三联连续梁桥为背景,建立了该桥有限元模型;分析了不同场地、烈度条件下该桥3种体系的地震响应:联间相对位移、墩梁相对位移和墩底剪力。结果表明:在不同场地、烈度下,拉索模数伸缩缝能有效限制联间梁体的相对位移,避免碰撞发生;同时,将拉索模数伸缩缝与拉索支座结合的体系不仅能够限制联间和墩梁相对位移,而且使地震力在各个墩的分布更加均匀,真正实现了力与位移的完美协调。     

应用SMA控制空间结构地震响应振动台试验研究

形状记忆合金是一种具有多种特性的新兴功能材料,本文针对地震作用下空间结构的主要受力和变形特点,基于形状记忆合金独特的超弹性和形状记忆效应等,研发了形状记忆合金被动控制、主/被动混合控制系统,将其集成于空间结构模型中,并进行了相应的模拟地震振动台试验和分析。研究结果表明,对空间结构模型施加不同幅值的地震波,混合方案的控制效果明显优于优化方案和随机方案,加速度和层间位移明显减小,提高了空间结构的整体抗震性能。     

超长联连续梁桥考虑行波效应的减震优化研究

为了提高超长联连续梁桥的抗震性能,以某跨径布置为(60+11×86+60)m的预应力连续梁桥为工程背景,基于SAP2000建立有限元分析模型,采用绝对位移法模拟行波效应,对比研究了行波效应对超长联连续梁桥地震响应的影响,重点研究了超长联连续梁桥考虑行波效应的减震优化措施。研究表明：行波效应对墩底内力、墩顶位移、支座滑移和剪力,以及伸缩缝两端相对位移(碰撞效应)均存在不同程度的影响;超长联连续梁桥若只设置一个固定墩,会导致固定墩因进入严重的塑性变形状态而破坏,采用摩擦摆隔震支座可以显著优化固定墩地震响应,但无法改变伸缩缝处的碰撞效应;在摩擦摆支座的基础上加设黏滞阻尼器可大幅度减小伸缩缝两端相对位移,甚至可以消除碰撞现象。     

预应力锚索桩板墙地震响应的振动台试验研究

作为一种轻型支挡结构,预应力锚索桩板墙具备安全、可靠、造价低等优势,汶川地震也证明了它具有良好的抗震性能。但由于此结构体系的受力复杂,目前一系列基础研究问题仍没有解决,理论研究远落后于工程实践,特别是在抗震设计理论研究方面。通过最直接的室内研究手段——大型振动台试验对预应力锚索桩板墙进行了地震响应研究,输入加速度时程选取卧龙台站实测水平向和竖直向地震波,并按相似比处理,测试了桩身6个高度位置的地震土压力、2个高度位置的位移、边坡中5个高度位置的加速度以及锚索预应力的时程变化。试验结果揭示了预应力桩板墙在地震作用下的土压力分布规律、桩身位移和锚索预应力的地震响应特征以及加固边坡的动力特性和加速度放大效应,为深入了解预应力锚索桩板墙的抗震表现和抗震机理提供了可靠的依据。     

某核电结构考虑场地及SSI效应地震输入分析

如何确定结构地震输入一直是工程界关注的热点、难点问题。尤其对重大安全工程,如核电结构。综述了3种确定地震输入方法(直接选波输入、自由场地震输入、SSI地震输入)。以某典型核电结构为分析对象,对比了3种地震输入特点以及场地效应对不同分析模型地震输入影响。分析表明,地震输入考虑场地效应及SSI效应后,在场地特征周期、SSI体系主周期点位置(附近)产生放大作用,场地剪切波速越小,效应越明显,此特征有助工程人员辨识地震反应危险点,具有较强工程指导意义。