几何非线性对某大跨度斜拉桥动力响应影响分析

分析了几何非线性对某混凝土斜拉桥时程动力分析的影响程度。建立主跨480m混凝土斜拉桥空间有限元模型,进行了成桥模态分析并分别计算了线性与几何非线性地震动力时程反应,比较了关键控制部位的响应,得到结论:考虑几何非线性影响时,斜拉桥主梁纵向位移幅值比线性时高出7%,右塔顶顺桥向位移幅值较线性时约大25%,几何非线性对大跨混凝土斜拉桥结构地震位移反应影响十分显著。塔底主压应力幅值高出4%,几何非线性对斜拉桥结构地震反应内力影响显著。     

大跨径PC斜拉桥地震响应非线性分析

基于大跨径桥梁地震反应分析方法,建立了斜拉桥动力分析空间有限元模型.考虑了几何非线性对结构动力特性及地震响应的影响,以一座大跨径预应力混凝土斜拉桥为研究对象,采用直接积分法对该桥进行了地震非线性时程分析.根据该桥的方案设计,比较了两种塔梁连接方式下结构的动力特性,分析了桩土作用效应对结构地震响应的影响.计算结果表明:在大跨径斜拉桥抗震设计时,应考虑桩土相互作用的影响;人工拟合地震动和相近场地实测地震动记录的计算结果相差较大,在抗震复核中应取最不利荷载作用.     

超大跨度部分地锚式斜拉桥抗震性能研究

以1 400 m主跨的部分地锚式斜拉桥设计方案为工程背景,分别采用多振型地震反应谱方法和非线性时程分析法进行E1和E2地震作用下结构的地震反应分析,揭示超大跨度部分地锚式斜拉桥地震反应的特性以及结构非线性效应对其地震反应的影响。在此基础上,对相同主跨的全自锚式斜拉桥进行结构动力特性和地震反应的对比分析。结果表明:水平地震作用下桥塔和主梁的地震反应显著,桥塔的地震内力显著大于主梁,是结构抗震设计的关键构件,同时应特别重视桥塔的塔底和塔梁交接处、主梁的塔梁交接处和边跨辅助墩处等截面的抗震设计;结构几何非线性效应对结构地震反应影响显著,特别是在E2地震作用下,超大跨度部分地锚式斜拉桥地震反应分析宜采用非线性时程分析法;与相同主跨的全自锚式斜拉桥相比,边跨部分斜拉索改为地锚后,结构刚度和自振频率增大,桥塔的地震反应和主梁的纵向位移均显著减小,改善了结构的整体抗震性能,超千米主跨斜拉桥更适宜采用部分地锚式结构形式。     

独塔双索面混凝土斜拉桥抗震性能研究

以某独塔双索面混凝土斜拉桥为工程实例,采用有限元分析程序Midas Civil,基于空间梁单元建立三维有限元模型.采用非线性时程反应法对独塔双索面混凝土斜拉桥进行地震反应分析.该桥分别采用100 a超越概率10％和100 a超越概率2％的两种地震水平时程,每种地震水平时程均采用3组实际强震记录,计算结果取3组中的最大值,地震的激励方向采用"纵向+竖向"和"横向+竖向"两种组合输入方式.研究结果表明:地震作用下该桥的桥墩及主塔各典型截面均处于弹性工作状态,该桥的抗震性能较好.     

大跨度斜拉桥的随机地震响应分析

基于经典结构动力学公式推导出位移时程反应方程,采用有限元软件Ansys建立某斜拉桥空间有限元模型,分析其在地震作用下的位移响应。结果表明:在多维随机地震激励下,竖向激励使桥梁纵向位移明显减小,但对竖向位移没有影响,斜拉桥设计时需要考虑多维地震激励下的响应。     

双索面斜拉桥主梁抗震强度的模糊可靠性分析

利用ANSYS有限元软件建立1座双索面斜拉桥的有限元模型,分析了其模态振型的特征和地震时程响应,找出了该桥主梁弯矩响应最大的截面;同时分析了影响地震弯矩响应与主梁抗弯承载力的模糊因素;然后分别利用常规可靠性分析的验算点法与模糊可靠性分析的区间数转化法对该桥主梁的抗弯强度进行了分析,结果指出该桥主梁在地震中有较好的安全性.     

人工合成地震波在桥基勘探中的应用

采用反应谱方法和动态时程法对荆州长江大桥PC斜拉桥抗震性能进行了分析研究.提出了人工合成地震波计算模型,并介绍了地震波人工拟合步骤应用于荆州长江大桥抗震性能勘探设计中,并绘制出了所拟合的加速度时程和对目标反应谱的拟合图.     

桩基冲刷对近海大跨斜拉桥地震响应的影响分析

为研究桩基冲刷对近海大跨斜拉桥地震响应的影响,本文以实际工程为背景,建立全桥三维模型,根据现有经典理论计算背景工程的最大冲刷深度,将土对桩基的作用等效为土弹簧,采用“m”法计算冲刷线以下的桩-土相互作用刚度,从而得到不同冲刷深度下的全桥分析模型。通过对结构进行动力特性分析及地震响应时程分析,对比研究了不同桩基冲刷深度对大跨斜拉桥抗震性能的影响。研究表明:冲刷使得桥梁结构整体变柔,自振周期变长;冲刷深度越大,桩基在地震作用下的位移响应也越大;冲刷深度对桩基剪力的影响与桩长有关,桩基越长,剪力变化趋势越复杂;IDA分析显示,冲刷对桥梁的不利影响随地震动强度的增大而增大;结果表明桩基的局部冲刷会进一步加剧桥梁在地震作用下的危险性,冲刷问题在抗震设计中应予重视。     

独塔双索面曲线铁路斜拉桥抗震性能分析

以穗盐路特大铁路桥为对象,对安装E型钢阻尼支座的独塔双索面曲线铁路斜拉桥的抗震性能进行了研究。建立了斜拉桥的动力有限元模型之后,考虑两种地震水平力的作用,采用反应谱法和非线性动力时程分析法对斜拉桥的抗震性能做了数值分析。研究表明,横向约束销钉剪断后,安装了E型钢阻尼支座的桥梁结构的地震内力响应相比无减震体系有较好的改善,且桥梁各代表截面及桩基础内力等的抗震验算均满足相应的抗震性能要求。     

CFRP索和钢索斜拉桥地震响应分析与抗震验算

为了研究碳纤维增强复合材料（CFRP）索和钢索斜拉桥在地震响应和抗震性能方面的差异,以苏通长江公路大桥为参考建立了有限元动力学模型。采用等轴向刚度准则进行钢索和CFRP索的替换,利用时程分析法比较了不同索斜拉桥的地震响应值,并进行了抗震验算和评价。结果表明：相对钢索斜拉桥,CFRP索斜拉桥的自振频率有明显提高,位移和内力地震响应值减小,响应衰减较快,且抗震性能优势明显,其原因是CFRP索斜拉桥自重轻、索桥耦合振动的概率小、索的材料阻尼大等;所得结论可为CFRP索在大跨斜拉桥中的应用提供参考。     

考虑结构-水相互作用的连续刚构桥水平地震反应分析

以三水二桥为实例,采用结构有限元法对具有单肢薄壁墩的连续刚构桥进行水平地震反应分析,分析时考虑了桩-土相互作用和结构-水相互作用以及不同水深对结构地震反应的影响。计算结果表明：桩-土相互作用和结构-水相互作用对该种连续刚构桥的抗震是不利的;按反应谱法计算所得桥墩的横向内力较大,按时程分析法计算所得主梁内力和桥墩的纵向内力较大;连续刚构桥抗震设计时应采用反应谱法和时程分析法相结合进行分析,所得的成果和分析结论可供同类桥抗震分析参考。     

爆破地震波作用下底框结构的非线性动力分析

对岩石爆破地震波作用下底层框架砌体结构进行了动力分析，建立了爆破地震波作用下底层框架砌体结构的非线性时程分析方法。并利用某水电站地下厂房开挖爆破的地震波，对其周边的1栋1托5底层框架砌体结构，进行了实例分析，通过与构造地震波作用下结构的动力反应进行了对比，对其安全性进行了评估。     

基于地震激励的混凝土桥梁模态参数识别

为探讨基于地震激励下自然激励技术(NExT)结合特征系统实现算法(ERA)对于混凝土桥梁模态参数识别的可行性,对某一预应力混凝土连续梁桥进行了数值仿真分析。通过有限元分析软件建立了桥梁的三维实体模型,对模型进行有限元模态分析和时程分析,并利用强震记录实现地震激励,利用加速度信号、考虑外界白噪声的影响,在仅有输出响应信号的情况下采用NExT/ERA方法识别预应力混凝土桥梁的模态参数。通过数值仿真分析,识别出结构前4阶模态参数,与有限元模态分析得到的模态参数相比较,二者误差较小,吻合较好。     

强震下岩质边坡可靠度动力安全系数的确定

将天津地震波输入到岩质非均质边坡模型中,运用ANSYS大型通用软件对其进行时程动力分析。通过通用后处理器进行编程处理,获得边坡的动安全系数分布云图,得到动安全系数。结合可靠度理论,提出可靠度动安全系数的概念,给出了强震作用下的岩质边坡动安全系数稳定性评价指标的计算方法。并对动安全系数分布云图上显示的动安全系数进行稳定性评价。结果表明:边坡可靠度动安全系数能够较好地考虑工程风险,是可靠的。     

基于静态离散小波变换的地震动时程调整

针对谐波叠加法模拟地震动时程时含有较多人为因素干扰以及模拟的时程不具有频率非平稳特性的问题,提出了一种基于静态离散小波变换的地震动时程调整方法.利用静态离散小波变换,将地震动时程历史记录分解到不同的频带上,通过不同频带的目标反应谱与地震动历史时程计算的反应谱在该频带上的对比,对各尺度的小波系数进行迭代修正,重构得到新的地震动时程记录.通过编制程序并进行算例验证,结果表明:该方法正确可行,调整得到的地震动时程既与给定目标谱一致,又较好地保留了原有特征.     

BTRC和BRRC加固混凝土梁的抗冲击性能试验研究

采用落锤冲击试验机开展普通钢筋混凝土梁、玄武岩纤维网增强混凝土（BTRC）和玄武岩纤维筋（BRRC）加固梁的抗冲击性能试验研究,其中,采用未加固钢筋混凝土梁1根、不同面积BTRC和BRRC加固的钢筋混凝土梁各2根。通过分析失效破坏过程、冲击力时程曲线、支座反力时程曲线、位移时程曲线、冲击力—挠度曲线以及支座反力—挠度曲线,对BTRC和BRRC加固钢筋混凝土梁的抗冲击性能进行研究。结果表明,BTRC和BRRC加固层能有效提高试验梁的抗冲击承载力,减小试验梁的最大变形和残余变形;加固方式和配筋率/配网率对试验梁的最大变形和残余变形影响不明显;加固层中纤维网断裂和纤维筋锚固端脱粘会消耗锤头部分动能,使得加固梁的整体变形耗能占比低于普通钢筋混凝土梁。     

预应力混凝土桥梁模态参数识别方法

目的为探讨基于环境激励下功率谱峰值法对于混凝土桥梁模态参数识别的可行性和方法的有效性．方法对某一预应力混凝土连续梁桥进行了数值仿真分析．借助通用有限元分析软件建立了桥梁的三维实体模型,对模型进行有限元模态分析和时程分析,并借助随机行车荷载模拟环境激励,利用加速度信号、考虑外界白噪声的影响,在仅有输出响应信号的情况下利用功率谱峰值法识别预应力混凝土桥梁的模态参数．结果通过数值仿真分析,得到了结构前六阶模态参数,与有限元模态分析得到的理论模态参数相比较,二者误差平均在5％以内,吻合较好．结论研究表明功率谱峰值法适合于环境激励下桥梁结构的监测、诊断,具有重要的实际工程应用价值．     

强震下人字形中心支撑钢框架滞回能需求层间分布影响因素

考虑不同地震动参数和结构参数,采用非线性动力分析方法,对3个不同层数的人字形中心支撑钢框架结构滞回能需求的层间分布规律进行了研究.分析了加速度峰值、地震波持时、结构阻尼比、切线模量、楼层数、支撑长细比等对结构层间滞回能需求的影响;为中心支撑钢框架基于能量的抗震设计方法研究提供了依据.     

基于AR模型的大跨悬索桥脉动风速时程模拟

为了解决风荷载的输入问题,分析桥梁风致振动响应,提出了基于AR模型的脉动风速时程模拟方法.基于线性滤波法的AR数值模型,依据AIC准则确定了模型的阶数,利用MATLAB语言,采用Kaimal谱编制了随时间和空间变化的脉动风速时程模拟程序;对某大跨悬索桥的主梁、主缆及主塔表面的风速时程进行数值模拟,根据工程实际确定了特定参数的取值,运用功率谱密度函数及互相关函数,考虑空间相关性,对结果进行验证.结果证明,本文方法简便快捷,模拟值同目标值吻合,能够较好地解决风荷载的输入问题.     

CFRP加固底层框架砌体结构非线性动力分析

对碳纤维布(CFRP)约束框架柱的底部框架砌体结构进行了非线性有限元动力分析，分析中考虑了CFRP约束混凝土后，混凝土物理特性的变化。建立了CFRP抗震加固底部框架砌体结构地震反应时程分析的方法。最后，应用该方法，对CFRP约束的底部框架砌体结构进行了罕遇地震作用下的时程分析。