拉索减震支座桥梁地震易损性分析

拉索减震支座设计合理地解决了减隔震效果的根本问题,既实现了桥梁结构地震反应的力与位移合理平衡,还具有显著的防落梁效果。本文引入了基于性能的地震工程理论框架,通过建立一座三跨连续梁桥有限元模型,并采用多维损伤准则对不同拉索减震支座设计参数的桥梁结构进行了概率地震需求分析与易损性分析。计算结果表明,拉索减震支座的设计参数能够很大程度上影响到桥梁结构的易损概率,在减震设计时需要进行支座参数优化设计,使得桥梁结构地震反应的力与位移达到合理平衡。本文所建立的概率地震易损性方法同样也适用于其他类型减隔震支座,也为以后进一步在此基础上发展经济性分析与决策分析打下基础。     

拉索减震支座在近断层城市高架桥梁中的应用

处于近断层地震威胁下的城市高架桥梁需要引入减隔震设计方案解决抗震问题,拉索减震支座由于其良好的适应性较好地解决这一难题。以某城市高架桥中的4×30 m跨径连续梁桥为工程背景,建立全桥有限元模型,基于不同特性的地震动输入,进行拉索减震支座减隔震方案的桥梁结构非线性时程分析。计算结果表明,无论是近断层脉冲型地震动、还是非脉冲地震动或一般远场地震动作用,拉索减震支座均能起到很好的减震作用,满足结构的抗震需求,是高架连续梁桥减隔震体系的理想设计结构。     

基于拉索减震支座的大跨度下承式系杆拱桥减震设计

为研究拉索减震支座对大跨度下承式拱桥的适用性,以一座主跨125 m的下承式钢箱系杆拱桥为对象,采用有限元软件建立三维空间分析模型,通过滞后系统、间隙、勾三种非线性单元组合模拟拉索减震支座的滞回特性,运用非线性时程方法评估拱桥结构在E2水准地震作用下的动力响应及减震效果。结果表明：通过拉索刚度及初始间隙的合理设置,拉索减震支座能够显著减小拱桥下部结构的内力响应,同时可以有效控制主引桥间的相对位移,整个桥梁体系的抗震性能得到明显提升。     

拉索减震支座在系杆拱桥中的应用北大核心

采用常规设计的系杆拱桥固定墩地震响应较大,固定墩的能力往往无法满足抗震性能目标。基于一座主跨跨径为105 m的钢箱拱肋系杆拱桥的工程背景,设计拉索减震支座同时变化拉索初始自由行程的三个减隔震方案,采用非线性时程方法分析地震作用下各个方案的墩、桩地震响应。分析可得:在拱桥中应用拉索减震支座,可以达到较好的减隔震效果;通过合理地控制拉索的初始自由行程,既可有效地减小桥梁易损构件墩和桩的地震响应,同时又可有效限制墩梁相对位移.     

近场脉冲效应下悬索桥防屈曲中央扣减震耗能研究

为了探讨悬索桥在近场脉冲作用下防屈曲中央扣的耗能作用,以泸定大渡河特大桥为研究对象,建立该桥的6种不同形式中央扣的动力计算模型,研究其动力特性、地震响应和防屈曲中央扣的耗能能力。研究表明:防屈曲中央扣能提高悬索桥结构的主要振型的频率;有脉冲地震动对悬索桥这种柔性结构的地震响应有明显地放大现象;防屈曲中央扣相比于普通中央扣因其出色的耗能能力,能有效减小加劲梁纵向位移和塔顶纵向位移,小幅减小主塔底部纵向剪力和弯矩,但上弦杆应力也明显增大,综合比较防屈曲中央扣减震效果更好。     

近断层脉冲地震作用下基础隔震体系动力响应

针对近断层地震作用下基础隔震体系地震响应,分析了近断层(近震)地震波的反应谱,以及远震地震波的反应谱,并进行了比较分析近断层地震和远震的能量谱,研究了近震及远震能量谱的特点,以及从隔震机理上分析了近震对隔震结构的影响。以某基础隔震结构为算例,采用相同地震的相同近断层(近震)地震波及远场地震波作为地震激励,分析了其对基础隔震结构地震响应的影响,进而探讨了基础隔震结构在近震下动力响应的特点。结果表明,近断层脉冲型地震动对基础隔震结构的地震反应有较大的影响,可能造成上部结构发生破坏,在近断层地震区进行基础隔震结构设计时,地震动的长周期脉冲效应不能忽略,应予以关注。     

大庆至广州高速公路流溪河特大桥八跨连续梁采用速度锁定支座减震分析

以大庆至广州高速公路流溪河特大桥8跨连续梁为例,引入新型速度锁定支座,通过6种支座布置方案的减震分析、比较,提出多跨连续梁常规及抗震设计中支座设置的最优方案,并对新型速度锁定支座使用的可行性进行了分析、总结,期望对今后类似多跨连续梁设计能起到一些参考作用.     

减震抗拉球型支座在大型桥梁中的应用

介绍了桥梁支座的分类,减震抗拉球型支座的主要工作原理、构造特点、常用系列以及QZ型支座技术性能;结合工程实例,论述了KJQZ系列支座的具体安装与养护技术。     

近场地震作用下深水桥墩的地震响应分析

近场地震以具有较大的PGV／PGA值及明显的速度脉冲为主要特征,本文分析了不同类型的近场地震对深水桥墩地震响应的影响;采用Morison方程的基本理论,将水视为附加质量,利用有限元方法来分析动水压力对深水桥墩地震响应的影响。通过计算分析得出：具有较大PGV／PGA值的近场地震波会引起桥墩结构较大的地震响应;动水压力对桥墩结构的地震响应有显著的影响,同时近场地震的速度脉冲效应会进一步增大动水压力对深水桥墩地震响应的影响;在矩形深水桥墩设计中,要考虑截面形状效应的影响,选择合适的D／B值。     

支座摩擦效应对大跨度连续梁桥的受力影响

大跨度桥梁由于恒载较大,纵向滑动墩支座处往往存在较大的滑动摩擦力,同时由于其结构体系相对较柔,在地震作用下支座相对位移一般也较大,由此产生的摩阻耗能效应将可能对结构的抗震性能产生较大的影响.针对典型大跨度连续梁桥,应用非线性时程地震反应分析方法,研究了不同场地类型地震输入下,连续梁桥纵向活动支座摩擦效应对连续梁桥地震反...     

减隔震支座对不同墩高桥梁地震反应的影响

以一座连续梁桥为例,采用有限元程序SAP2000,对其减隔震体系以及常规体系进行非线性动力时程分析,研究了不同墩高下减隔震支座对桥梁地震反应的影响,并与常规体系进行了比较。分析结果表明,在墩高较小时,减隔震支座可以显著的降低结构内力响应,改善结构的抗震性能,而在墩高较高时,减隔震支座的减震效果不明显。     

近断层地震动对钢筋混凝土框架结构地震反应的影响

研究了近断层脉冲地震动的工程特性.按照<建筑抗震设计规范>(GB50011-2010)进行抗震设计,选择具有前方向性效应、滑冲效应和远场地三类地震动作为输入,采用Sap2000时一座四层钢筋混凝土框架进行非线性时程分析.分析结果表明:对于顶点位移、层间位移角和基底剪力等结构动力响应参数,当结构的地震反应进入弹塑性阶段后...     

竖向地震动对连续刚构桥受力影响分析

近断层地震动的一个明显特征就是可能会出现较大的竖向地震动,而规范对竖向地震动加速度峰值的规定没有考虑该情况,因此开展竖向地震动对连续刚构桥抗震性能影响的研究十分必要。本文以一座连续刚构桥为例,研究了竖向地震动加速度峰值与水平地震动加速度峰值之比分别为0.5、1.0、1.5、2.0、和3.0等5种情况时,结构的地震响应和桥墩损伤情况。从计算结果看以看到,在竖向加速度峰值较大时,边支座出现较大上拔力,桥墩可能出现轴向拉力,桥墩损伤情况随着地震动竖向加速度峰值与水平向加速度峰值之比的增大也有增加的趋势,这在进行设计时应给予足够的重视。     

阻尼特性对组合结构地震反应的影响

首先根据组合结构的特点,通过输入简谐波分别计算了3种等效振型阻尼比模型时组合结构的地震反应,并与非比例阻尼模型时的真实地震反应相比较,讨论了不同等效振型阻尼比模型对组合结构地震反应的影响;然后根据共振条件下结构动力反应的相对误差,推导了组合结构等效振型阻尼比的估算公式;最后通过输入简谐波和实际El Centro地震波验算了这一等效振型比例阻尼比模型的计算精度。结果表明:任意假定组合结构的等效振型阻尼比是不合理的,有时会低估组合结构的地震反应;该估算方法具有很高的计算精度。     

基于高阻尼橡胶支座的连续梁桥抗震性能对比研究

为了研究高阻尼橡胶支座的抗震性能,以某高架桥为研究对象,利用非线性时程分析方法,对采用不同支座桥梁的抗震性能进行了对比分析。结果表明,在E2地震作用下,高阻尼橡胶支座的整体抗震效果要明显优于板式橡胶支座;在地震高烈度区,要综合考虑支座的变形及抗滑性,不宜采用板式橡胶支座。该研究结果对地震高烈度区桥梁支座的选择具有一定的指导意义。     

近断层区桥梁组合使用板式橡胶支座和黏滞阻尼器方法探讨

选择具有脉冲性质的近断层区地震动记录和无脉冲地震动记录作为地震输入,考察了近场脉冲型地震动对我国常见的板式橡胶支座类型桥梁地震反应的影响。针对国内外抗震规范及学者提出的橡胶支座与黏滞阻尼器组合使用方法,研究了近场脉冲型地震动作用下板式橡胶支座桥梁组合使用黏滞阻尼器的减震效果,探讨了橡胶支座与黏滞阻尼器组合使用时可能存在的问题。结果表明,近场脉冲型地震动对桥梁结构地震反应影响明显,显著增大了板式橡胶支座桥梁的墩柱地震力、梁体地震位移及梁体残余位移;组合使用黏滞阻尼器方法虽能一定程度上控制梁体地震位移及残余位移,但同时以增大墩柱地震反应为代价;近场脉冲型地震动作用下,板式橡胶支座桥梁支座滑动后整桥体系缺乏自恢复力、震后存在梁体残余位移,组合使用黏滞阻尼器无法根本解决,可在支座与墩、梁间设置连接措施加以改善。     

斜交角对公路连续斜交梁桥地震反应的影响分析

以标准跨径的两跨公路连续混凝土斜交桥为研究对象,建立动力有限元计算模型,分别进行了常遇地震影响下的反应谱分析和罕遇地震影响下的非线性时程分析,探讨了斜交角变化对连续斜交桥地震反应的影响,并得到了影响规律。     

基于摩擦摆支座的深水高桩承台连续梁桥减隔震研究

以某深水高桩承台连续梁桥为工程背景,建立全桥空间动力计算模型,应用Morison方程将水对桥梁的动水压力效应等效为附加质量考虑。以摩擦摆支座的滑动曲面半径、滑动摩擦系数为主要参数,系统研究了其对深水高桩承台连续梁桥地震反应的影响规律,并探讨了摩擦摆支座在深水高桩承台连续桥中的减震效果。结果表明:1摩擦摆支座可显著降低深水高桩承台连续梁桥的地震反应,其滑动曲面半径、滑动摩擦系数的取值对桥墩墩底弯矩和支座位移的影响规律明显不同;2深水高桩承台连续梁桥墩底峰值弯矩随摩擦摆支座滑动曲面半径的增大而减小,随摩擦摆支座摩擦系数的增大而增大;支座位移峰值随摩擦摆支座滑动曲面半径的增大而增大,随摩擦摆支座摩擦系数的增大而减小;3摩擦摆支座对深水高桩承台连续梁桥下部结构的纵向内力及墩顶位移减震效果显著;4动水压力效应对高桩承台连续梁桥减震效果的影响很小。