考虑支座破坏影响的防止落梁装置地震响应

为了合理设计防止落梁装置,应用考虑支座破坏影响的非线性动力计算方法研究了防止落梁装置的地震响应.分别比较了防止落梁装置的不工作长度、装置的刚度、地震强度、地震波波形、梁端与桥台之间的地震碰撞对装置承受最大地震荷载的影响.结果表明,不工作长度的增加可以降低防止落梁装置承受的最大地震荷载.梁端与桥台之间的地震碰撞可让桥台分担部分地震荷载,但是撞击力对桥梁的安全性带来不利的影响.提高防止落梁装置的刚度不利于装置和桥梁结构的设计.防止落梁装置应具备承受梁体重量以上的承载能力.     

基于地质力学模型试验的高原大桥落梁破坏机理研究

摘要：汶川地震给交通运输基础设施带来了严重破坏,造成了大量桥梁的破坏甚至倒塌,其中以近断层处的桥梁震损破坏最为严重,给灾后救援和重建带来极大不便。通过对高原大桥进行地质力学相似模型试验,研究了水平荷载作用下近断层处场地变形对简支梁桥破坏的影响。结果表明,近断层处的场地集中变形导致桥梁结构破坏主要集中于桥面系及近断层一侧桥台,与高桥大桥的实际震害非常相似;地震中断层的错动对其附近场地产生较大的影响,造成桥面系与场地之间的变形不协调;断层的存在对附近场地的压缩变形有明显的放大作用;地震中场地变形,特别是近断层处的集中变形是造成简支梁桥落梁破坏的主要原因之一。     

虹口高原大桥的破坏机制分析

摘要：基于汶川地震现场考察资料,分析了都江堰市虹口乡高原大桥的破坏机制。分析表明: 大桥的破坏模式与震区大部分梁式桥因强烈的震动而破坏不同,场地效应表现更为明显,大桥地基与上部结构之间存在明显的刚度差,两者在地震作用下的位移不协调则是大桥被破坏的主要原因。地震期间桥面向右岸整体移位1.8 m。鉴于龙门山地区断层活动主要以逆冲压缩为主,灾后重建过程中桥址的选择尽量避开场地地质效应突出的区域,在桥梁结构类型的选择应因地制宜,简支梁桥应有必要的防落梁构造装置,以增强桥梁的容灾性。     

桥梁结构防落梁与碰撞装置综述

由于伸缩缝宽度不足或主梁位移过大等,强震作用下桥梁结构可能产生碰撞,甚至落梁等严重震害.因此,对减小上述震害的防碰撞和防落梁装置,如限位装置、阻尼器和模数式伸缩缝装置等进行了综述,探讨了这些装置优点、不足及应用;介绍和比较了国内外防落梁装置的设计方法;分析和比较了不同国家和地区抗震设计规范中梁端最小支承长度的规定.对我国强震区防落梁、防碰撞装置的应用和发展提出了具体建议.     

防落梁板式橡胶支座抗震性能分析

针对板式橡胶支座在地震作用下存在落梁风险的问题,开发了防落梁板式橡胶支座(unseating-prevention laminated rubber bearing,URB).在介绍该支座基本情况的基础上,以高烈度区典型预制桥梁为例进行罕遇地震作用分析,并对该支座的基本参数进行了研究.分析结果表明:该防落梁板式橡胶支座可通过钢丝绳限制桥梁上、下部结构间发生过大的相对位移,既可保护支座,又能降低落梁风险;虽然会增大桥墩的地震响应,但通过调整钢丝绳参数可降低这种不利影响;钢丝绳初始间隙和拉伸刚度是该防落梁板式橡胶支座的主要参数,初始间隙要同时满足正常使用和地震作用的要求,拉伸刚度应结合支座本身及桥墩受力确定.     

日本桥梁抗震中的防落梁设计

针对桥梁在地震中容易落梁的现象,以及国内现行规范对于防落梁设计规定得比较简单和笼统的现状,借鉴性地介绍了日本桥梁抗震中的防落梁系统,对系统的设计思想、构成部分和选择流程做了重点说明.     

基于场地效应及场地位移的高原大桥落梁破坏研究

地震造成简支梁桥主梁移位甚至落梁破坏的原因不仅与桥梁自身结构有关,还与场地效应和场地位移密切相关。本文以"5·12"汶川地震中发生落梁破坏的高原大桥为研究对象,通过数值模拟软件ABAQUS建立桥梁-场地的整体有限元模型,研究场地效应和场地位移对简支梁桥发生落梁破坏的影响,并结合实际震害特征、地质力学模型试验结果分析高原大桥落梁破坏机理。研究结果表明:简支梁桥桥墩与主梁的相对滑移量受局部场地条件的影响较大,近河岸处的墩-梁滑移量比远河岸处的大;场地软弱程度对桥梁结构的地震反应有明显影响,场地软弱程度越大(即基岩弹性模量越小),墩-梁滑移量呈波动性增加;随场地位移的增加,跨径变化和墩-梁滑移量都逐渐增大;均质基岩条件下的简支梁桥各跨跨径变化值相近,墩-梁滑移量小,各桥墩协调变形能力较好;场地位移方向上各跨跨径变化值逐渐减小,即跨径变化值由小到大依次排列为一跨、二跨、三跨和四跨;高原大桥二跨处出现纵向落梁破坏的主要原因是大桥与宏观震中牛圈沟、龙门山中央主破裂带相距太近,基岩处存在较软的页岩,不利的局部场地条件,板式橡胶支座稳定性较差,且大桥设置了横向挡块。     

落梁平台快速更换铁路梁施工的受力分析

对既有铁路线路改造,进行桥梁更换时,需要考虑旧梁的拆除及新梁的运输和架设.为提高施工效率,减少建设时间,提出了一套铁路换梁施工的新方法.该方法是利用原有轨道运输新梁,并通过自动横移系统对新梁和旧梁进行横向移位,同时结合自动化的液压落梁平台,快速完成新梁的就位,实现换梁施工.介绍了换梁施工过程和落梁平台系统,并对换梁施工过程中的梁结构和落梁平台的钢结构受力情况进行了分析.由此可确保换梁施工过程中的可行性和安全性.     

柔性橡胶支座上的桥梁结构地震碰撞响应分析

为了减小地震荷载,允许剪切变形的柔性橡胶支座在桥梁抗震设计中得到广泛的应用,地震荷载作用下长周期结构抗震设计需要考虑梁间碰撞影响.以两等跨非连续桥梁为对象,用非线性地震时程响应分析方法对碰撞计算中的参数选定、不同场地条件下的梁间碰撞行为等进行了比较.结果表明,梁间碰撞产生相当大的撞击力;碰撞以迎面撞击的形式为主,长周期侧结构的地震位移响应比不考虑碰撞时有所减小,碰撞导致落梁的可能性比较小;梁间的缓冲材料可以减轻撞击力,但对减小水平位移响应的作用很小.     

高烈度地震区铁路桥梁新型耗能防落梁装置研究

为了解决目前铁路桥梁传统防落梁装置的不足,研发了适用于高烈度地震区铁路桥梁新型波纹钢耗能防落梁装置。推导建立了波纹钢耗能防落梁装置的力学性能计算公式,提出了铁路桥梁用耗能防落梁装置简化设计方法,并开发了装置的设计分析软件,开展了耗能防落梁装置力学性能试验研究,以渝昆高铁8度地震区某典型大跨连续梁为研究对象,设计了大桥的耗能防落梁装置,并开展了装置对大桥抗震性能分析。结果表明：建立的耗能防落梁装置力学参数计算理论和设计方法正确,适应工程实际应用的要求,耗能防落梁装置滞回曲线饱满,耗能能力较强,低周疲劳性能良好。设计的耗能防落梁装置可以满足高速铁路大跨桥梁抗震性能要求,具有良好的减震、耗能和缓冲作用,可降低大跨连续梁桥梁端位移约25%。     

汶川地震中变电站开关设备破坏机理

目的分析汶川大地震中大量遭受破坏的变电站电气设备的地震易损性和震害机理．方法通过建立软母线连接的变电站开关设备耦联体系的有限元分析模型,采用非线性的索单元模拟软母线的作用．在实际记录的汶川地震波输入下,对耦联体系有限元模型进行了地震时程分析,对比了结构地震响应计算结果．结果隔离开关有母线连接瓷柱和无母线连接瓷柱的响应差别很大,母线对设备的响应影响是比较大的,它是导致设备发生破坏的重要原因．由于母线的存在,母线连接设备体系的结构响应呈现非线性的特点．结论变电站电气设备是典型的地震易损结构,在设备的抗震分析中需要考虑母线的耦联作用．     

咸阳渭河大桥斜拉桥结构地震反应分析

在合理选取计算模型的基础上,对咸阳渭河大桥的主桥结构进行了多条地震波输入下的时程反应分析,分析计算结果,得出了初步结论。     

钢筋混凝土梁破坏实验的仿真分析

应用LS-DYNA非线性显式动力分析有限元软件的接触算法及ALE(ArbitraryLagrangian Eulerian)算法,并且应用光滑连续的帽盖模型MAT_CSCM(Continuous Surface Cap Model)为混凝土材料模型,模拟计算了钢筋混凝土梁的二点加载破坏试验.数据分析表明,有限元仿真计算结果与试验结果具有较好的一致性.     

芦山地震中相邻建筑碰撞破坏调查与分析

为研究相邻建筑地震碰撞破坏机理,调查了芦山地震中相邻建筑碰撞破坏概况,并应用芦山地震加速度记录计算了相邻建筑地震碰撞反应,分析了防震缝宽度和结构质量对碰撞作用的影响.研究结果表明:防震缝宽度越大碰撞对相邻建筑地震反应的影响越小;相邻建筑物质量相近时,地震动输入方向对相邻建筑物碰撞作用影响较小;相邻建筑碰撞对自振周期相对较长的建筑的地震反应影响较大;相邻建筑质量越大,碰撞对其加速度反应影响越小,并且碰撞对质量相对较小的建筑加速度反应影响较大;本文对相邻建筑物碰撞作用的分析与震害实例基本相符.     

汶川地震中板式楼梯的破坏分析及抗震措施

通过汶川地震震害调查,对板式楼梯的破坏形态进行了重点研究,分析了建筑楼梯的震害机理.研究表明:在罕遇地震下,板式楼梯应考虑楼板平面内偏心轴力和竖向地震作用的影响;板式楼梯梯段板1/4～3/4跨度范围内应加强受压区配筋,以抵抗偏心轴力及竖向往复荷载下横截面受压区混凝土产生的拉应力,并从设计角度提出了楼梯结构抗震设计的改进措施.     

跨线钢箱梁桥顶推落梁过程的数值模拟

为了研究钢箱梁在高位落梁过程中的受力性能以及局部屈曲性能,以后丁香三号桥为工程背景,提出了一种新的交替式高位落梁工艺.基于ABAQUS有限元软件对落梁过程进行了数值模拟,建立了高位落梁过程三个工况的有限元模型,使用集中荷载模拟千斤顶对梁体的支反力.对三个工况的应力云图和屈曲模态进行分析,结果表明,模拟数据与监测数据吻合较好,结构的应力应变均能满足施工要求.本文提出的高位落梁工艺和数值模拟方法可为类似工程提供参考.     

芜湖长江大桥公路引桥T梁静载试验与分析

阐述了芜湖长江大桥公路引桥T梁的静载试验,介绍了试验成果,并把理论计算数据和试验观测数据进行了对比,得出有益的结论.     

碳纤维复合材料加固混凝土梁破坏类型的分析

主要分析了加固混凝土发生破坏的类型及各种早期破坏的原因,讨论了胶层性能、CFRP尺寸及刚度、混凝土强度等因素对界面剪应力传递的影响。     

汶川地震房屋建筑破坏分析与建筑抗震问题探讨

结合大量汶川地震第一手现场调查资料,详细介绍了砖木结构、砌体结构、钢筋混凝土框架结构和钢结构等常见结构形式建筑的震害情况,概括、总结其各自破坏形式和破坏特征,并简单探讨其破坏机理,指出各种结构形式房屋抗震设计亟待改进的部分。学校建筑和乡镇居民自建房屋在地震中破坏最为严重,并造成了严重的人员伤亡,对其破坏原因作重点分析。最后,提出房屋规划、选址、建造和装修等过程中抗震减灾和在建房屋在规范修改后抗震加固方面存在的一系列问题,以期引起业内外人士的重视并尽快得到解决。     

岩锚吊车梁破坏机制数值模拟分析

针对某水电站地下厂房在开挖过程中,0+109~0+119段下游吊车梁与岩壁接触面发生开裂的情况,使用三维弹塑性损伤有限元,较为全面真实地模拟洞室施工开挖以及吊车梁的浇筑过程,模拟了断层和爆破对岩体和吊车梁的影响,最终找到了开裂原因.计算进一步预测了在后续开挖过程中以及洞室开挖完成后运行期轮压荷载作用下吊车梁的稳定性状况,为工程施工提供了指导意见,对类似工程具有一定的参考价值和借鉴意义.