轨道交通莘闵线高架桥抗震研究

结合上海市轨道交通莘闵线独柱墩设计 ,针对高架上铺设无缝线路的实际情况 ,建立了高架桥梁结构一桩基—土动力相互作用力学模型 ,采用工程场地波计算了高架桥的弹性、非线性地震响应 ,并对其进行抗震延性分析 ;重点探讨了高架桥上长钢轨对桥梁的纵向约束作用及后继结构对桥梁抗震性能的影响 ,分析了橡胶支座对高架桥的减隔震作用 ;提出了莘闵线高架桥合理抗震设计参数及抗震措施     

基于两种规范的轨道交通桥梁抗震设计

目前轨道交通桥梁抗震设计可依据GB 50111-2006《铁路桥梁抗震设计规范》和CJJ 166-2011《城市桥梁抗震设计规范》两本规范,但两本规范的抗震设计理念有较大区别。笔者基于工程实例分别根据两种规范对轨道交通桥梁进行抗震设计,包括对墩柱主筋、箍筋的配置,桩基基础主筋的配置进行了对比分析,并基于分析结果,对轨道交通规范中桥梁的抗震设计计算方法提出了具体建议。     

随机地震激励下群桩-土-桥墩相互作用分析

考虑地震动的随机性,利用复反应分析技术,采用随机地震反应计算方法对某一特大型桥梁群桩基础与土动力相互作用效应进行了数值试验研究。将土与群桩体系视为一个整体进行有限元离散,采用等效线性化方法考虑土体的动力非线性性能。将桥墩-群桩-土相互作用体系与自由场随机地震反应进行比较,结果表明:相互作用效应的影响与桩土模量差异以及土体与群桩基础距离有关。软土层剪应变水平及分布发生了显著变化,群桩基础两侧附近土域剪应变呈现明显的弧形分布;地表及浅层土体最大地震加速度反应有所减小,但覆盖层中下部土体加速度反应峰值明显增大,增幅达5%~30%左右;此外,地震地面运动的频谱成分存在显著差别。桥梁桩基础抗震设计中应充分考虑桥梁结构-群桩-土相互作用效应。     

考虑桩-土-结构相互作用下斜拉桥桥塔地震反应模拟

依据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008),对大跨度斜拉桥进行地震反应分析时,应考虑桩土的共同作用才能较为真实合理地反映斜拉桥桥塔的地震响应,因此本文针对哈尔滨四方台斜拉桥,利用ABAQUS6.8软件进行罕遇地震作用下非线性仿真模拟,分析了考虑桩-土-桥梁结构相互作用对斜拉桥桥塔地震反应的影响。通过对比桥塔频率、模态、塔顶位移、桥塔加速度及塔底截面应力、应变等地震反应,发现考虑桩-土-桥梁结构相互作用对大跨度斜拉桥地震反应有较大影响。     

长挑臂宽主梁梁拱组合体系地震响应分析

为了更准确地预测长挑臂宽主梁梁拱组合体系地震响应,给此类桥梁抗震设计提供依据,采用抗震分析软件sap2000,同时考虑了桩—土共同作用、拱结构的二阶效应、边界非线性等,建立了多重非线性有限元动力分析模型,基于时程分析法研究了主拱圈、墩柱的地震响应。研究表明:对于长挑臂宽主梁梁拱组合体系,主墩和过渡墩处布置了纵向固定支座的桥墩墩底是全桥的抗震设计关键所在,二者在地震作用下弯矩、剪力响应值较大,容易达到屈服弯矩,因此此类桥梁在抗震设计中,应重点对待其截面尺寸和配筋设计。     

桩-土-桥相互作用对隔震连续梁桥地震响应的影响

随着隔震技术在桥梁结构中的广泛应用,建立合理的桥梁模型进行隔震分析十分重要。以某连续钢箱梁桥为对象,建立了墩底固结不考虑桩土、M法桩和非线性有限元桩的三种桥梁模型,通过对这三种桥梁模型进行隔震前后的地震响应分析,以研究桩-土-结构相互作用对不隔震和隔震桥梁的影响。研究表明:考虑桩-土相互作用对该桥梁隔震前、后的地震响应都具有较大的放大效应,非线性有限元桩桥梁模型的放大效应大于M法桩的桥梁模型;三种模型的隔震率相差不大,不考虑桩-土-桥梁结构相互作用不会对隔震率产生过大估计。     

混凝土桥梁施工过程延性抗震设计

从限制条件、概念设计、上部结构选择、桥墩和基础选择、延性抗震选择等方面,对混凝土桥梁施工过程延性抗震设计进行论述,提出了加强箍筋设计的实验方法,提高了桥梁延性抗震强度,解决了桥梁施工中延性抗震设计的难题。     

高速铁路重力式桥墩桩基础的抗震设计及研究进展

我国高速铁路桥梁广泛采用混凝土重力式桥墩及钻孔灌注桩基础。针对高速铁路桥梁的主要结构特征,介绍了其地震反应特点。由于高速铁路桥梁墩身横桥向刚度及截面抗力较大,导致桩基础承受的地震作用也较大,使桩基础基于强度控制的能力保护设计难于实现。通过对比AASHTO(LRFD),Eurocode 8、新西兰桥梁抗震规范及日本铁道构筑物抗震设计规范对桩基础抗震性能的要求,提出了高速铁路桥梁桩基础由能力保护设计向基于性能的抗震设计思想转化的必要性。建议应根据桥梁的重要性,对桩基础采用多级抗震设防思想,合理地利用地基土的塑性耗能作用,以减少桥墩的水平地震作用。介绍了强震下桩基础的非线性静力计算模型的最新研究进展,总结了地基土非线性的合理模拟方法。     

软土场地上双柱式桥墩-桩-土相互作用体系地震反应特性的数值分析

以某高速公路桥梁的双柱式桥墩-桩-土相互作用体系为研究对象,采用有限差分软件FLAC3D,通过输入唐山大地震时迁安地震波记录,对双柱式桥墩-桩-土相互作用体系的地震反应进行了三维数值分析,比较了横向与纵向地震时墩柱和桩的地震反应特性,讨论了深厚软土场地上双柱式桥墩-桩-土动力相互作用以及横、纵两个方向的地震波对桥墩地震反应的影响.分析结果表明:不同方向的水平地震时,地面以上墩柱的剪力和水平位移有较大的不同.     

独柱高架车站考虑桩土相互作用的抗震性能分析

采用双向线性弹簧模拟桩土相互作用,并考虑了结构P-Δ效应、材料塑性等非线性因素,用ABAQUS有限元分析软件,研究了独柱高架车站在设防烈度三向罕遇地震作用下的抗震性能。将其分析结果与假定基础为刚性的结构计算结果进行了对比分析。研究结果表明,考虑桩土相互作用对结构强轴和弱轴方向的响应有不同的影响,结构强轴方向的最大位移增加了100%,墩柱底剪力增加了20%,而结构弱轴方向的响应则与假定基础刚性时的计算结果基本相同。假定基础刚性时,尚处于弹性状态的端部楼梯间梁和站厅层轨道梁等关键受力构件,在考虑桩土作用时均进入塑性状态。根据分析结果,采取了加宽变形缝、增大墩柱配筋、加强关键受力构件等改进措施,以提高结构的抗震性能。分析还表明在现有条件下,双向线性弹簧仍是简便易行的分析桩土相互作用的有效方法,其计算结果可为结构设计提供针对性建议。     

城市高架桥梁抗震设计

从基于性能的桥梁抗震理念出发,选取典型的城市高架桥,通过研究其合理的抗震设防标准和性能指标,分别采用延性抗震设计和减隔震抗震设计进行分析。对比这2种方法在结构抗震性能及结构经济上的差异,表明减隔震抗震设计不仅可获得更优的抗震性能,还可有效地减低工程造价。     

Performance analysis of Tohoku-Shinkansen viaducts affected by the 2011 Great East Japan earthquake

Tohoku-Shinkansen viaducts in eastern Japan were designed in accordance with specifications published in the 1970s. They have less shear reinforcement than required by current design specifications. Consequently, the No. 5 Inohana viaducts of Tohoku-Shinkansen failed in shear during the 2003 Sanriku-Minami earthquake. The viaducts were retrofitted by means of steel jacketing so that they had sufficient shear capacity. The retrofitted columns of the viaducts performed well during the 2011 Great East Japan earthquake. However, there is a lack of understanding of the impact of these retrofitting interventions on the vulnerability of the viaduct. It is important to recognise the relationship between the damage to the Shinkansen viaduct with retrofitted reinforced concrete columns and the ground motion intensity. After a brief review of the history of the performance of Shinkansen viaducts to several earthquakes prior to the 2011 Great East Japan earthquake, this paper presents fragility curves of the retrofitted and non-retrofitted Tohoku-Shinkansen viaducts based on nonlinear dynamic analyses and Monte Carlo simulation. It was found that the median of the fragility curve associated with the ultimate limit state for retrofitted viaduct is at least five times larger than that for as-built viaduct.     

罕遇地震作用下高架桥抗震性能评估与加固

为了评估罕遇地震作用下高架桥的抗震性能,提出了一套抗震性能评估流程并对一座在役高架桥进行评估.首先建立了高架桥非线性动力时程分析模型;然后进行了模态分析,在综合考虑了有效质量系数和振型图后,选取了用于计算Rayleigh系数的参考振型;最后对动力时程分析结果中各墩的弯曲变形能力和抗剪强度进行评估,并根据评估结果提出了加...     

环线系统功能定位和环线立交设计形式

结合环线系统功能定位和环线立交交通流量分析,叙述了环线立交设计原则。针对不同交通道路相交的立交及其各自不同的功能要求,介绍了相应的多种常见立交形式。可供环线立交优化设计参考。     

观音沙大桥桩基等效模拟计算

通过对带桩基础连续刚构桥的整体分析,基于m法并考虑桩土共同作用,介绍了三种桩基模拟方法,并运用到观音沙大桥实际设计工程中,取得了良好的效果。     

北京轨道交通高架桥设计特点及若干问题探讨

本文通过对既有轨道交通高架桥设计进行总结,并与其它桥梁在结构受力及构造等方面比较,论述了轨道桥梁自身所具有的特点,同时提出后续轨道高架桥设计中需重点研究的几个方面,为今后的轨道高架桥设计提供参考.     

脊骨梁结构在国防路高架桥上的应用

脊骨梁结构用于高架桥,具有一定的优势,已开始逐步应用并引起关注。介绍了脊骨梁结构发展的概况,通过脊骨梁结构在天津国防路高架桥的应用实践,总结了该工程总体设计的特点,结构形式设计中的关键技术以及施工工艺的重要控制点。应用结果证明该梁型可满足各种荷载等级高架桥的使用功能,值得推广。     

复合桩基工程实用设计方法及应用

介绍了复合桩基桩土共同工作的基本概念,阐述了复合桩基的工程实用设计方法,并对设计过程的优化设计步骤进行了总结,结合工程实例对复合桩基设计方法的应用情况进行了论述,为设计出既满足工程需要,经济性又好的工程设计提供了理论依据。     

广州市轨道交通四号线第四标段桥梁设计

结合广州市轨道交通四号线的高架桥梁设计,分析了轨道高架在不同环境下的合理桥型,介绍了沙湾大桥的结构设计,指出地铁高架结构的建筑形式应充分考虑城市景观的要求,结构应尽可能减少振动、噪音对周边环境的影响.     

上海香格里拉酒店扩建工程超限高层建筑抗震设计

上海浦东香格里拉酒店扩建工程属于高度超限、平面不规则和高位大跨转换的复杂结构体系,对抗震设防提出了很高的要求。进行了结构模型的振动台模拟试验和构件试验,得到了合理的结构布置和构造措施。计算结果表明,结构方案的各项抗震性能指标都在合理的范围内。论述了结构方案制定过程中的主要技术问题及对应措施和采用的新技术等,为超限高层的抗震设计提供一些参考。