基于IDA和纤维模型的高墩大跨连续刚构桥梁地震反应分析

基于纤维模型的有限元方法,建立了典型高墩大跨连续刚构桥的非线性数值分析模型.采用动力增量分析法,即IDA方法对结构进行了非线性动力时程分析,分别探讨了在纵桥向和横桥向地震作用下高墩连续刚构桥梁结构的破坏规律、最大位移和最大曲率的关系,高阶振型效应对高墩大跨连续刚构桥墩身内力和变形的影响及位移和曲率沿墩高变化的规律.     

考虑P-Δ效应的钢筋混凝土空心高墩地震响应分析

在考虑二次内力和变形影响条件下,使用有限元软件ANSYS对78 m钢筋混凝土空心高墩的地震动力响应进行数值模拟。将天津地震波引入高桥墩,运用时程分析原理进行分析,得到桥墩的前两阶振型图;运用Newmark的逐次渐进法考虑P-Δ效应,得到藕合后的振型分析图。分析表明：考虑效应会增加响应幅值;随着桥墩高度的增加,墩底弯矩值增加幅度越来越大,当墩高接近80 m时,趋于直线增长。     

考虑P-△效应的钢筋混凝土空心高墩地震响应分析

在考虑二次内力和变形影响条件下,使用有限元软件ANSYS对78 m钢筋混凝土空心高墩的地震动力响应进行数值模拟.将天津地震波引入高桥墩,运用时程分析原理进行分析,得到桥墩的前两阶振型图;运用Newmark的逐次渐进法考虑P-△效应,得到藕合后的振型分析图.分析表明:考虑效应会增加响应幅值;随着桥墩高度的增加,墩底弯矩值增加幅度越来越大,当墩高接近80 m时,趋于直线增长.     

基于截面纤维模型的弹塑性时程分析方法

为了得到适用性更广、稳定性更高的弹塑性时程分析方法，采用了通过材料本构关系直接反映构件恢复力特性的截面纤维模型，提出了基于该模型的计算方法和相应的材料本构关系；通过与钢筋混凝土柱拟动力反复加载试验对比，检验了该计算模型的准确性；对典型的底部框架多层砌体房屋在罕遇地震作用下的弹塑性变形性能进行了实例分析.试验对比及实例分析结果表明，所提出的计算方法及本构模型可描述结构构件进入弹塑性阶段后承载力下降的现象，直接反映构件轴力与弯矩的相互作用，适用于结构在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析和抗震性能评估     

基于改进纤维模型的RC剪力墙静力弹塑性分析

为了使纤维模型能够有效模拟剪切效应,提出了一种基于塑性理论和虚拟单元法的改进纤维模型RC剪力墙全过程静力弹塑性分析方法.推导出等效单轴应力和等效单轴应变的计算公式,在纤维层面建立考虑剪切效应的应力和应变关系,将纤维由多轴受力状态等效为单轴受力状态,引入虚拟单元法来解决有限元数值计算过程中遇到的负刚度问题.利用自编程序及ABAQUS软件对一片钢筋混凝土剪力墙进行静力弹塑性分析,结果表明,自编程序计算曲线与试验曲线及ABAQUS软件计算曲线吻合较好,能够反映出剪切效应的影响.改进的分析方法简便有效,便于编程,可用于分析剪切效应明显的钢筋混凝土剪力墙构件.     

超高电视塔结构的动力弹塑性地震反应控制分析

分别采用反应谱分析法、弹性时程分析法和基于塑性铰模型的弹塑性动力分析法对320 m高的宁夏电视塔结构在多遇和罕遇地震作用下进行了抗震分析;并在此基础上,对装置非线性粘滞阻尼器(Nordjnear Viscous Fluid Damper,NVFD)的电视塔结构进行了减震控制分析.结果表明,装置NVFD后的电视塔结构在多遇地震作用下的层间位移角小于其限值,而在罕遇地震作用下的弹塑性层问位移角在刚度突变处大于其限值,经过局部调整后,弹塑性层间位移角满足规范要求.因此,经过局部调整后的电视塔结构达到了"三水准"的抗震设防性能目标;且装置NVFD)后,结构的层间位移满足规范要求,塑性铰数量明显减少,减震效果明显.     

K型偏心支撑钢框架的地震反应分析

偏心支撑结构弹性阶段刚度大,塑性阶段耗能能力强,是适用于高烈度地震区的一种有效的抗侧力结构体系。采用梁单元与壳单元相结合的非线性有限元模型,对K型偏心支撑钢框架进行弹塑性时程分析,研究耗能梁段的长度、腹板高厚比和加劲肋间距的变化对K型偏心支撑钢框架结构抗震性能的影响,提出了相应的抗震设计建议。     

基于实体退化单元的高墩非线性稳定仿真分析

为克服在薄壁空心高墩的非线性分析中解析法不便应用、杆系有限元法不能模拟钢筋、实体单元法计算效率较低等不足,以及为提高计算效率且不降低模拟精度,提出采用实体退化单元的方法进行非线性稳定分析.在该方法中,用三维实体退化单元模拟薄壁空心高墩,运用单元分块技术实现钢筋单元的模拟,基于多尺度分析思想建立精确模型进行非线性稳定分析;阐述几何非线性、材料非线性及方程求解方法,讨论了稳定分析的实现方式.采用此方法对一数值模型进行第一类及第二类稳定性分析,并与传统的实体单元模型进行对比证明了该方法在非线性稳定分析中的有效性.并将此方法应用于工程实例,结果表明：该方法能真实有效地模拟实际结构,客观地反映钢筋对墩体稳定性的影响,高效地进行非线性分析;适用于对需要考虑钢筋影响的结构及对薄壁空心高墩结构型式进行非线性稳定分析.     

基于ETABS的斜交密肋框架结构地震反应分析

目的研究斜交密肋框架结构在小震下的地震反应和大震下的构件屈服顺序及主体安全性能．方法运用ETABS程序对试算结构进行建模计算．通过改变框架内部密肋框格的构造形式,比较结构基本动力特性的变化规律．结果弹性地震反应分析表明,嵌入的密肋框格与外框架共同工作,提高了结构抗侧刚度,改变不利振型出现顺序,降低了平面不规则结构的平扭耦联效应,使结构整体受力更趋合理;Pushover分析表明,倾斜设置的框格杆件传力路径更直接,首先参与结构抗震,通过自身的屈服和破坏发挥耗能减震作用,结构具有先密肋框格后外框架的分步延性破坏机制,符合现代结构分灾抗震设计原则．结论斜交密肋框架结构的提出,对于改善中高地震烈度区框架结构的抗震性能具有重要意义．     

FRP约束RC矩形空心截面桥墩抗震性能

为了研究纤维增强复合材料(FRP)约束不同长细比中空截面墩柱的抗震性能,设计并制作了长细比分别为4和8的RC矩形中空截面墩柱,进行了单向水平低周反复荷载作用下的拟静力试验,分析了不同FRP约束墩柱的破坏特征、抗震性能和二次弯矩效应.研究结果表明:FRP约束对长细比较大墩柱的极限变形提高约16%,而墩柱最大承载力和极限承载力仅提高约5%,且减轻了短墩柱的捏缩效应和中长柱的二次弯矩效应;此外,对比分析了不同种类FRP约束不同长细比矩形空心墩柱的墩顶水平位移-力、塑性铰区截面的转动变形-弯矩的模拟值和试验值,其变化规律与试验结果吻合较好.     

高墩梁桥的地震反应分析

高桥墩在地震作用下的反应非常特殊,且破坏后修复困难,造价高,目前梁桥还是云南省各公路线上的的主桥型,本文针对梁桥编制了地震反应分析程序,并通过计算分析和比较,提出了在地震多发的山高墩梁桥的减震设计方法。     

超宽空心桥墩寒潮作用下温度应力分析

采用三维瞬态热-结构耦合场方法,利用通用分析软件ANSYS对兰渝铁路兰州枢纽大砂坪特大桥四线空心桥墩在寒潮作用下的温度场、温度应力进行了仿真.通过对加纵向肋板和无纵向肋板两种模型计算的分析比较,结果表明超宽空心高墩在寒潮作用下环向、竖向温度应力值较大,应在设计中引起足够重视,而是否加设纵向肋板对温度应力的影响较小.     

精密三角高程在高铁水中墩沉降观测中的实验分析

高铁桥梁墩台的沉降观测属于高精度高程测量,正常情况下采用二等水准测量方案施测.但对于落入水中的大跨度桥梁墩台,由于跨距过大,无法采用二等水准测量方案,可以考虑采用精密三角高程测量方案作为替代.文中对精密三角高程原理及计算方法进行了阐述,针对特定大跨桥梁水中墩的沉降观测设计了测量方案,并进行了数据采集及分析实验.实验结果表明,采用改进的精密三角高程测量方法和改造后的强制对中微棱镜作为观测标,在合适的观测时段进行外业测量,能够达到二等水准测量的精度水平.     

钢筋混凝土圆柱极限承载力试验及有限元分析

对3根含不同配箍率的圆截面钢筋混凝土柔性柱的极限承载力进行了试验研究,并采用ANSYS10.0中的SOLID65和LINK8单元模拟3个圆截面钢筋混凝土柱,得到3根柱的荷载-位移曲线。经分析比较,有限元模拟的极限承载力与试验值吻合较好。     

地铁车站-隧道连接段结构地震响应分析

为了研究地铁车站-隧道连接段结构的地震响应规律, 为其抗震设计提供依据, 根据天津地铁一号线的实际工程背景, 对地铁车站-隧道连接段结构建立有限元模型, 并进行弹塑性动力时程分析.着重从地下结构柱和侧墙的内力响应、位移响应, 结构整体变形以及车站与隧道连接墙应力响应等方面考察地铁结构在多遇、偶遇和罕遇地震激励下的抗震性能.结果表明:在地震作用下, 地铁车站的中柱顶、底端出现动拉压应力, 侧墙与各层楼板连接处应力较为集中;车站-隧道连接墙体上的隧洞口周围出现很明显的应力集中现象;车站侧墙变形从底板沿高度增加, 中柱由于受力复杂呈现“S”型破坏模式.在实际工程中应针对这些薄弱环节采取相应的加固措施, 研究成果可为地下工程的抗震设计提供理论依据与参考.     

山区门架式高墩的空间静动力分析

高桥墩在静、动力作用下的响应非常特殊,因此需要单独对其进行分析.本文针对高墩梁桥编制了静、动力计算分析程序,并对一个典型的门架式高墩进行了空间静动力分析,并通过计算分析和比较,得出了门架式高墩在静动力作用下的一些结论.     

DP-180式悬臂模板在薄壁空心高墩施工中的应用

结合小磨高速公路盘山寨2号大桥薄壁空心墩的施工实践,介绍了DP-180悬臂模板施工技术在薄壁空心高桥墩施工中的施工工艺及质量控制。     

高性能混凝土墩身裂缝分析

由于自然环境及施工方法的影响,严寒地区高性能混凝土墩身混凝土表面会产生有规律的裂纹,影响了桥梁的耐久性.本文通过对环境因素与施工过程的了解,以及采用有限元分析等方法对裂纹的成因进行准确的分析,采取有效的技术措施对薄弱部位予以加强,避免裂纹的出现,使墩身质量达到较高的水平.