极端波浪作用下跨海大桥桥塔施工期的动力响应

以琼州海峡大桥为研究对象,根据Morison方程,分别运用Airy线性波、Stokes二阶波和Stokes五阶波进行了数值造波,分析了三种波浪理论模拟的波面升高以及波浪荷载特点,在此基础上将计算的波浪力时程作用于桥塔有限元模型,研究了施工期桥塔的动力响应特点。     

近断层地震动空间分布特征对斜拉桥地震响应影响

为研究近断层地震动空间分布特征对斜拉桥地震响应的影响规律,以台湾集集地震近断层地震动为研究对象,根据台站与断层的空间相对位置,将 近场波分为破裂前方区域(Forward District,FD)、破裂区域(Middle District,MD)和破裂后方区域(Backward District,BD)三类波,对其进行频谱分析 表明,MD区域和FD区域地震动低频成分显著而BD区域高频成分显著。以某主跨为406m的斜拉桥为依托工程,对三个区域地震动作用下地震响应规律进行对比 研究,计算结果表明三个区域地震响应规律和量值均有显著差异,不同区域结构动力响应与地震动特征参数相关程度迥异。MD区域塔顶纵向位移较BD区域增 加3.03倍,塔底弯矩和剪力增加1.0倍;FD区域塔顶纵向位移较BD区域增加1.06倍,塔底弯矩和剪力较BD区域却分别下降了35.5%和32.2%。基于上述结果, 建议对于位于破裂区域的结构进行抗震设计时,须同时提高强度与变形需求,采用PGV及PGA作为结构动力响应参数的评估指标,还应选择合理地震动方向; 对于破裂前方区域,结构动力响应受输入能和PGA影响显著,须重点控制结构的变形;对于破裂后方区域,应着重提高结构的强度需求,首选断层距及PGV作 为地震动输入的控制参数。     

高耸钢结构桥塔的极限承载力研究

以一座大跨径悬索桥的桥塔方案为研究对象,运用大型有限元软件ANSYS研究了该钢结构桥塔的极限承载力,计算结果表明,只有综合考虑结构的几何和材料非线性才能准确的评估出结构的极限承载力。     

近断层地震动对跨活动断层隧道动力响应研究

近断层地震动对跨活动断层隧道的动力响应与非近断层地震动有很大不同,采用大型有限差分软件FLAC 3D建立跨活动断层的三维分析模型,对比分析近断层地震动与普通地震动作用下隧道结构的动力响应的差异。研究表明:衬砌结构的加速度响应有着不同程度放大,但近断层地震动作用下加速度响应放大效应并没有比普通地震动显著;近断层作用下的速度响应和应力响应都比普通地震动大,且围岩级别越差,应力响应越大。因此,需采取措施提高跨活动断层隧道在近断层区域的抗震性能。     

双柱形桥塔斜拉桥动力特性分析

双柱形桥塔对斜拉桥的扭曲振动不利,对中山市板芙二桥主桥(独塔双索面预应力混凝土斜拉桥)初步设计方案进行了分析,利用大型有限元程序ANSYS建立全桥的整体动力分析模型.针对主梁为开口截面的双索面斜拉桥,采用壳单元模拟主梁,考虑塔柱横梁和辅助墩的影响,分四种工况(实桥模型;实桥上增设塔柱横梁模型;实桥上增设辅助墩模型;实桥上设辅助墩和塔柱横梁)计算了该桥的动力特性.计算结果表明:双柱形桥塔降低了主梁的扭转刚度,尤其是当主梁采用开口截面时,塔柱侧向弯曲振动与主梁的扭转强烈地耦合在一起.该计算与分析结果为该桥的设计修改提供了一定的参考价值.     

斜拉桥曲线钢桥塔稳定性能研究

斜拉桥曲线钢桥塔具有线型较为复杂、整体长细比较大、整体结构均由薄壁构件组成等特点,其稳定性已成为结构设计的关键控制因素.为了研究曲线钢桥塔在自重、缆索系统传来的桥梁上部结构恒载以及汽车荷载等主要竖向荷载作用下的稳定性,进一步明确钢桥塔建模的单元类型选择、失稳模态和受力特征,以一座跨径布置为(200+200)m的曲线形钢...     

苏通大桥桥塔模板体系风振响应区间分析研究

大型桥梁的桥塔高度大．施工周期长,模板体系爱风荷载影响较大,对模板体系及施工中的桥塔风振响应进行分析有利于保证其施工安全。通过连续化和等代化建立模板体系和桥塔结构共同工作的分析模型,并考虑桥塔结构刚度的不确定性,采用区间分析法求解整个体系在脉动风作用下的动力响应,结果表明模板体系动力响应的不确定性较大。     

单层网壳结构在地震作用下的弹塑性动力响应研究

采用U L有限元列式 ,基于各向同性强化模式 ,Von Mises屈服准则和Prandtl Renss增量理论 ,针对强烈地震作用 ,考虑结构的几何和材料非线性 ,研究单层网壳在多维地震作用下的弹塑性动力响应计算。提出了一种有效的适用于网壳结构非线性动力响应的增量 /迭代有限元计算方法 ,考虑了转角大位移的精确计算 ,并对一个短程线形单层球面网壳结构进行了地震响应的双重非线性时程分析研究 ,探讨了结构的延性抗震性能     

考虑近断层地震作用的自锚式悬索桥地震响应

对自锚式悬索桥进行结构动力特性分析、反应谱分析、时程分析,选取合适的地震波对自锚式悬索桥进行输入,得到自锚式悬索桥近断层地震动作用下的响应情况,为结构减隔震提供依据。     

近断层地震参数与隔震连续桥响应的相关分析

针对隔震连续梁桥,研究了在不同近断层脉冲地震作用下多种地震动参数与地震响应的相关性,研究表明,PGV,V_(max)/A_(max),均方根速度,持续最大速度,累积绝对速度相较于其他地震动参数,与桥梁结构的地震响应相关程度较高。     

斜拉索局部振动对斜拉桥动力响应的影响分析

建立了由SHELL单元模拟密集拉索的斜拉桥有限元模型,以减少大量拉索振型的干扰,用以探讨斜拉索局部振动对斜拉桥动力特性的影响,从而可以对斜拉桥整体振动控制提供参考意见。分析结果表明:利用SHELL单元模拟密集拉索是可行的;斜拉索局部振动在一定程度上减小了斜拉桥振型频率;增大了主梁在地震作用下的弯矩峰值,同时也增大了桥塔在地震作用下的弯矩峰值和位移峰值。对于存在索-塔耦合振动的斜拉索,若拉索与桥塔连接位置更接近塔顶,那么它对桥塔动力响应的影响也就越大。     

鞍形索网竖向地震响应非线性时程分析

索网结构为高柔性的非线性结构,其竖向地震作用比水平地震作用更为显著,非线性地震响应分析最好采用时程分析。利用Newmark—β法与Newton—Raphson法推导了求解非线性地震响应方程的方法。同时,利用ANSYS程序对索网结构进行了时程分析,研究表明、恒载初始效应和谱的组成成分对索网结构的地震响应影响较大,在分析中应当注意。     

大跨斜拉桥非一致激励地震响应研究

以海南某拟建斜拉桥为例,计算了该桥的动力特性,分析了该结构在一致输入地震激励和非一致输入地震激励下的非线性地震响应。计算结果表明:与一致输入地震激励下的结构响应相比,在非一致输入地震激励下桥梁结构最大响应值均有不同程度的增大。考虑纵向行波效应时,结构的纵向位移以及关键部位的内力响应值增大,这些响应值将随着地震波波速的提高而减小,并逐步接近一致输入地震激励下的响应值。     

对加固后多孔双悬臂梁桥动力性能研究

通过改变旧桥梁截面特性来加固多孔悬臂桥梁,运用子空间迭代法求解,比较了加固前后的频率与振型,从结构动力特性方面验证新方法的有效性,为类似桥梁的加固改造提供参考依据.     

对加固后多孔双悬臂梁桥动力性能研究

通过改变旧桥梁截面特性来加固多孔悬臂桥梁,运用子空间迭代法求解,比较了加固前后的频率与振型,从结构动力特性方面验证新方法的有效性,为类似桥梁的加固改造提供参考依据。     

近断层地震动参数对不同年代古木结构地震响应的影响

基于ANSYS和ABAQUS软件建立古木结构有限元模型,将ANSYS模态分析结果和ABAQUS计算结果进行对比分析,验证建模方法的正确性,在此基础上采用ANSYS建立3种不同年代的古木结构模型。将通过人工拟合形成不同断层参数的近断层上下盘地震动作用于古木结构有限元模型,进行了时程分析,讨论不同震级、剪切波速、断层倾角以及上界埋置深度等不同的近断层地震动因素对古木结构动力响应的影响。结果表明,在相同的场地距离情况下,随着作用于古木结构近断层上下盘地震动的震级越大、土体剪切波速越小、上界埋置深度越小,结构的基底剪力逐渐增大,顶层位移越来越大,且上下盘效应越明显。同时随着距今建造时间的增长,古木结构的基底剪力逐渐减小,顶层位移随之增大。     

考虑流激振动的弧形钢闸门的动力特性研究

水工闸门系统的振动严重时会造成水工闸门系统的破坏和临近构筑物的破坏。以某水电站泄洪洞中的一扇弧形钢闸门为研究对象,以模态分析确定闸门的动力特性为基础,运用流固耦合理论,附加质量法对其进行水体脉动压力作用下的动力响应分析,为水工弧形钢闸门的设计提供参考。     

桥梁桩基对碎石土边坡动力响应的研究

为研究地震作用下有无桥梁桩基的碎石土边坡动力响应特性,依托某工程使用ABAQUS有限元软件分别建立有无桩基的边坡模型。分析了加速度峰值为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g时El-centro地震动作用下边坡坡体塑性区、边坡监测点加速度及其放大系数等。结果表明：桩基的存在可以减小边坡在动力作用下的塑性区大小,减小坡面位移;桩基的存在可以减小桩周土的加速度动力响应,而对坡脚、坡顶在动力作用下的加速度响应影响较小;无论有无桩基坡体加速度出现峰值的时刻与基岩相比均呈现滞后现象。     

材料非线性对独塔斜拉桥静力分析的影响研究

综合考虑几何及材料非线性的影响,利用有限元分析软件ANSYS,建立了吉林市临江门独塔斜拉桥实体单元有限元模型,对斜拉桥关键部位进行了非线性静力分析,结果表明,考虑材料非线性影响后塔梁固结处及主梁的应力和位移平均增大10％,索应力最大相差20％,因此对于中小跨度斜拉桥应考虑材料非线性的影响。     

反应谱法作用下斜拉桥的地震响应研究

在分析某斜拉桥动力特性的基础上,选取反应谱参数生成了反应谱曲线,通过单向输入和组合输入,对斜拉桥进行了反应谱地震响应分析,得出了斜拉桥结构在不同方向地震波激励下的最大响应。