非规则钢筋混凝土高墩连续刚构桥地震易损性分析

为了研究非规则钢筋混凝土高墩连续刚构桥的地震易损性,文章以某采用不等高钢筋混凝土高墩的大跨连续刚构桥为研究对象,基于Open Sees软件建立全桥有限元模型,并将地震波输入有限元模型进行增量动力非线性分析,确定易损性曲线。研究表明:碰撞效应降低了2#墩(矮墩)和3#墩(高墩)在各损伤阶段的损伤概率,并且2#墩的损伤概率对地震荷载敏感性更强。在采用不等高钢筋混凝土高墩的非规则钢筋混凝土高墩连续刚构桥抗震设计中,应重视矮墩的抗震性能设计,并综合考虑矮墩和高墩的墩高差对桥梁地震易损性的影响。     

强震作用下大跨高墩桥梁伸缩缝处碰撞效应的参数研究

文章为研究碰撞作用下结构参数对山区高墩公路桥梁非线性地震响应的影响,基于Open SEES软件平台建立了考虑不同结构参数的非线性有限元模型,采用Hertz-damp模型模拟了碰撞过程中刚度变化和能量耗散,对比研究了碰撞刚度、碰撞间隙宽度、墩高差等不确定性参数对高墩桥地震响应的影响。结果表明:当高墩桥梁的两个主墩不等高时,不同的碰撞间隙宽度取值对矮墩的地震响应的影响更大,不同的碰撞刚度取值对高墩和矮墩的地震响应的影响都比较显著;设置不同的碰撞间隙宽度,1号墩(矮墩)的墩底曲率的最大差异高达2.37倍,而2号墩(高墩)的最大差异仅为0.79倍;设置不同的碰撞刚度,2号墩(高墩)的墩底曲率、墩顶相对位移的最大差异分别达到了1.66倍与0.86倍;与等墩高桥型相比,墩高差的存在会造成矮墩的墩底曲率需求显著增大,其改变率约为57%,而墩顶位移和墩底弯矩略有减小。     

高墩小半径曲线梁桥抗震分析的若干问题探讨

以实际工程为背景,针对高墩小半径曲线梁桥高墩和大曲率的特殊性,建立空间有限元模型进行模态分析、反应谱分析及两种地震波作用下的弹性时程分析,确定曲率半径和墩高对结构动力特性、反应谱分析振型数选取、结构地震响应及最不利输入方向的影响,为抗震设计提供参考。     

一格构式广播电视发射塔抗震性能分析

通过对一结构立面复杂的广播电视发射塔结构进行非线性数值模拟,全面研究了其抗震性能。由结构特征值分析可知,结构第一扭转振型出现在第8阶振型中,结构第一扭转周期与第一平动周期之比为0.197,满足相关规范要求。继而采用静力分析手段,计算了结构在多遇地震作用和风荷载下的位移响应。通过静力计算可知,结构天线顶点和塔体主结构顶部的层间位移均小于相应规范中规定的层间位移角限值;且与地震荷载相比,风荷载对结构起控制作用。通过结构非线性时程分析可知,在多遇地震作用下,结构构件均处于弹性阶段,结构层间位移较小;在罕遇地震作用下,虽结构的层间位移有所增大,但绝大多数结构构件仍处于弹性阶段,结构具有较好的抗震性能。     

基于性能的抗震分析浅议

文章介绍了基于性能抗震的国内外研究现状。通过抗震分析方法的比较,认为静力推覆分析是现阶段评估结构抗震性能的最佳方法。静力推覆分析在水平加载方式、目标位移的确定、高阶振型的影响以及结构破坏准则的确定等方面仍需进一步研究。     

钢筋混凝土箱型墩抗震性能指标比较分析

通过钢筋混凝土箱型墩的双向拟静力试验研究和理论分析,对考虑水平双向作用的钢筋混凝土箱型墩梁桥的合理抗震性能指标进行比较研究。考虑了长细比、轴压比和体积配筋率,进行了14个钢筋混凝土箱型墩的双向拟静力试验,并对位移、曲率、能量以及Park-Ang等抗震性能指标进行比较分析,讨论了适用于钢筋混凝土箱型墩的合理性能指标。结果表明,考虑水平双向荷载作用的Park-Ang指标能够很好地描述钢筋混凝土箱型墩的各个损伤水平,适用于钢筋混凝土箱型墩桥梁的抗震设计。     

静力非线性方法用于桥梁高墩抗震性能分析

高墩桥梁由于结构本身的特点,墩高使得高阶振型的影响更明显,笔者基于“等效振型高度”的概念对通常采用的MPA(Modal Pushover Analysis)方法提出改进,并采用几种不同侧向力分布模式的Pushover以及动力时程分析对桥梁单墩进行对比分析,以研究改进的MPA法应用于桥梁高墩抗震性能分析的计算精度和有效性.分析结果表明,当地震动强度较小时,MPA法和改进MPA法可以较好的改善计算结果;随着地震动强度的增大,改进MPA法的计算精度优于MPA法.     

城市轨道交通高架桥抗震分析

参照GB 50909—2014《城市轨道交通结构抗震设计规范》对某城市轨道交通高架桥提出了抗震分析的内容、方法和要点,采用Midas Civil软件建立了桥梁有限元模型,分析了不同地震作用下高架桥的抗震性能。通过分析可知,在顺桥向地震作用下矮墩先于高墩出现塑性铰,在横桥向地震作用下高墩先于矮墩出现塑性铰;在进行抗震设计时,除需满足桥墩的抗震性能,还需要考虑主梁的正应力和墩梁固结处的剪应力;双肢薄壁墩墩身系梁的合理布置能有效提高桥梁结构的抗震性能。相关结论为类似桥梁的分析研究提供了重要参考。     

基于多振型组合的风电塔架抗震性能评估方法研究

以基于结构性能的抗震设计理念为应用背景,对风电塔架的抗震性能评估方法进行研究。首先建立目标结构的有限元分析模型,按照设定准则,取前N阶振型,按振型加载的方式进行Pushover加载,获得相应的等效单自由度体系ESDOF(equivalent-single-degree-of-freedom)的能力曲线。然后对原结构多自由度体系和不同的ESDOF体系分别进行弹塑性时程分析。最后将Pushover分析方法和增量动力分析法(IDA)结合起来,尝试用多个等效单自由度体系恢复力模型近似代替原结构进行IDA分析,从而对目标结构进行抗震性能评估。以一个30 m高的预应力风电塔架为例,验证了方法的可行性。本方法结合了多振型组合的Pushover分析方法与能量IDA方法,实现了对风电塔架可靠有效、计算成本较低的抗震性能评估,对未来大型复杂的风电塔架结构抗震分析和性能评估有一定的参考意义。     

波纹钢腹板连续刚构桥抗震性能研究

根据箱梁截面抗剪能力相等原则,建立了波纹钢腹板连续刚构桥和相应的混凝土腹板连续刚构桥有限元模型,对二者的动力特性和抗震性能进行了对比分析。结果表明:混凝土腹板刚构桥的竖向1阶频率、纵向1阶频率均高于波纹钢腹板刚构桥,横向1阶频率相差不大。无论在横桥向还是纵桥向,梁体质量的减小均使得梁体的地震作用减小。在横向地震作用下,波纹钢腹板刚构桥矮墩的内力、高墩墩顶剪力均小于混凝土腹板刚构桥,而高墩墩顶弯矩、墩底内力均大于后者;在纵向地震作用下,波纹钢腹板刚构桥矮墩及高墩墩顶内力均小于混凝土腹板刚构桥,而高墩墩底的内力大于后者,所以在设计中应对非规则桥型布置方案中的高墩引起足够重视。