地震作用下宽箱鱼腹式连续梁桥地震响应分析

为了研究宽箱鱼腹式箱梁在地震作用下的动力特性,对哈尔滨市某立交桥进行动载试验,并用Midas Civil建立有限元模型,分析该桥的动力特性。通过对比理论数据与试验数据,验证模型准确性,在此基础上对模型施加地震荷载,进行非线性时程分析,研究宽箱鱼腹式连续箱梁桥在地震作用下的响应。结果表明:地震作用下宽箱鱼腹式连续梁桥主梁横向抗弯及抗扭性能较好,各阶模态变形以主梁竖弯和桥墩侧弯为主,桥梁墩高对结构的振动响应影响较大,矮墩承受较大的水平地震力,主梁在纵桥向刚度较大,导致主梁和桥墩构件纵桥向地震响应同步。该研究可以为相关类型桥梁抗震设计提供参考依据。     

钢-混凝土组合桥梁地震响应分析

为探究高烈度区钢-混凝土组合梁桥主梁的地震响应，以主河槽桥为依托，采用反应谱法和时程分析法，开展桥梁结构的地震响应分析，主要为地震作用下钢混组合梁主梁的位移和内力响应。研究结果表明：主梁的自振频率较大，槽型钢-混凝土组合桥梁的主梁具有较大的刚度；在纵向、横向和竖向地震分别作用下，钢-混凝土组合桥梁的位移响应和内力响应均比较大，对桥梁抗震设计不利，需对桥梁的地震响应做出设计对策；在纵向+竖向和横向+竖向地震作用下，主梁两端的位移响应较大，内力响应分配不合理，固定支座位置的主梁内力较大，整体上对桥梁结构的抗震设计不利。     

软土场地上双座串联大跨度斜拉桥地震响应及碰撞分析

本文分析了软土场地上双座串联大跨度斜拉桥——洪鹤大桥的地震响应及相邻斜拉桥的碰撞问题。首先,建立其空间有限元模型进行了动力特性分析;随后,考虑桥梁特点及场地效应,选取合适的地震波,采取纵桥向+0.3横桥向+0.3竖桥向的激励组合方式输入,对桥梁关键部位动力响应进行了非线性时程分析,并将结果与反应谱法进行对比验证;最后,对两座斜拉桥交接墩处主梁的碰撞问题展开了研究。结果表明:三向地震作用下,结构主梁及主塔均以纵桥向位移为主,且主梁横桥向位移不可忽略;结构在主塔处的剪力、弯矩远大于桥墩处,各方向内力最大值集中在4号塔及8号塔塔底右边,这在抗震设计中应引起重视;在E2地震作用下交接墩处两主梁不会发生碰撞,但建议在塔梁处布置纵向液体粘滞阻尼器以提高其减震性能。     

地震作用下独塔斜拉桥合理约束体系

为了确定在一致地震作用下独塔斜拉桥的合理抗震约束体系,本文首先对独塔斜拉桥在纵桥向和横桥向约束体系的传力机理进行了研究,然后以松花江大桥为研究对象,采用非线性时程分析方法,分析了墩、梁以及塔梁的纵向约束体系和横向约束体系对独塔斜拉桥地震反应的影响.分析表明,考虑支座滑动摩擦能显著减少独塔斜拉桥主梁和主塔的纵向位移,降低塔底的弯矩;由于独塔斜拉桥的主塔在横桥向对主梁的强大约束作用,边跨过渡墩和辅助墩的横向约束体系与主跨主梁的横向约束体系相互影响很小.     

大跨连续刚构桥地震反应的三维数值模拟研究

文章以黄草乌江特大桥设计为工程背景,考虑了动水作用和竖向地震加速度对桥梁地震反应的影响,采用反应谱分析法对大跨度连续刚构桥进行了三维地震反应分析,分别从主墩的内力反应、主墩的位移以及主梁的内力反应和位移进行分析比较。分析结果表明:动水作用对墩的内力影响都比较大,而且增幅较大,对主墩位移影响也比较大,但对主梁影响相对于主墩较小。考虑竖向地震作用时,对主梁的水平向位移、主梁的面外弯矩、主梁的轴力、桥墩的墩顶水平位移以及墩底弯矩均没有太大的影响,而对主梁的面内弯矩以及桥墩的轴力影响比较大,并均有所增大的趋势。     

布置粘滞阻尼器的连续桥梁地震响应分析

为充分发挥粘滞阻尼器在连续梁桥抗震中的作用,提高连续桥梁的抗震性能,研究不同位置安装阻尼器对桥梁地震响应下的影响,以昆明境内某高速公路连续梁桥为背景,分别建立桥梁在不同位置下安装粘滞阻尼器的有限元模型,运用非线性动力时程分析方法对不同安装位置下梁端位移、墩底剪力及墩底弯矩进行计算分析。计算结果表明,设置粘滞阻尼器可以有效减小主梁在地震响应下的梁端位移,结构刚度差异对粘滞阻尼器效果具有一定的影响,通过合理的设置阻尼器可以使桥墩受力更均匀、合理。     

不同类型地震动作用下双柱墩梁桥的隔震控制

远场类谐和地震动更易引起桥梁破坏,为此,以某双柱墩梁桥为结构,分别建立抗震模型与隔震模型,分析其在远场类谐和地震动与普通地震动下的动力响应,揭示隔震后主梁、墩柱和支座的地震响应变化。此外,分析SSI效应时隔震梁桥的主梁位移、桥墩弯矩和剪力以及墩顶位移变化规律。结果表明;远场类谐和地震动下隔震可减少主梁纵桥向位移防止主梁与桥台碰撞,当类谐和地震动峰值加速度较大时,隔震梁桥桥墩横桥向地震响应较抗震结构会有所增大,带来不利影响;考虑桩-土作用的梁桥墩-系梁连接点纵向弯矩随着桩-土刚度减小而增大,墩-系梁连接点容易发生纵向弯曲破坏。     

波流影响下库区深水高墩连续刚构桥地震响应研究

文章为研究波流作用对深水桥梁全桥体系地震响应的影响,建立波流环境下深水高墩桥梁地震响应分析方法。以某库区深水高墩连续刚构桥为研究对象,采用有限元软件USFOS建立全桥体系三维数值模型,探讨了波流参数(波高、波浪周期、流速和水深)对桥梁主墩与边墩墩身弯矩幅值分布的影响。研究结果表明:各波流参数对深水连续刚构桥主墩与边墩地震响应的影响是不一致的,并且这种影响程度与地震动频谱特性及桥梁构造的不规则性密切相关,其中,主墩受影响程度更为剧烈;随着波高或流速的增大,边墩整体墩身地震响应逐渐增大,主墩墩顶附近区域地震响应几乎不变,但主墩墩底附近区域地震响应会显著增大;波浪周期增长或者水深的增大,可能会增大或者减小主、边墩地震响应,呈现不规则性,在工程设计中应谨慎考虑。     

三跨连续下承式梁-拱组合体系桥抗震性能及其参数影响规律研究

针对三跨连续下承式梁-拱组合体系桥的抗震性能及其结构参数影响规律问题,采用SAP2000建立了全桥三维有限元模型,基于能力/需求法评估了桥梁的抗震性能,识别了桥梁的抗震薄弱环节,在此基础上对桥梁抗震薄弱环节进行了IDA分析,进一步评估桥梁的抗震富余度,最后研究了关键结构设计参数对主拱圈地震响应的影响规律。研究表明:全桥的抗震薄弱环节为拱脚、1/4拱和1#单向活动墩、2~#固定墩;2~#固定墩在PGA分别为0.20 g和0.40 g时最早出现纵筋屈服和局部破坏机制,而拱脚在PGA为0.5 g时也会形成局部破坏机制;矢跨比对拱圈地震轴力的影响最大,而拱-梁刚度比对拱圈地震弯矩的影响最大,由于混凝土拱圈以受压为主,抗弯能力较低,因此拱-梁刚度比的影响更关键;减小拱-梁刚度比可大幅降低拱圈的地震内力,但也可能增大系梁的地震内力,在抗震设计中需要平衡。     

弹性索和阻尼器对斜拉桥横向抗震性能的影响

依据减隔震原理,分别在主梁与索塔连接处设置横向弹性索、在主梁与过渡墩连接处设置横向液体粘滞阻尼器,采用非线性时程分析方法,研究其对斜拉桥横向抗震性能的影响。分析发现：合理选用弹性索,可适当降低控制截面的地震响应;限位体系和滑动体系对于横向均非理想的抗震体系,当与阻尼器共同使用时则可有效提高过渡墩及其桩基的抗震性能,但阻尼器＋滑动体系会增大索塔及其桩基的地震响应,同时还会产生梁端与过渡墩顶的相对位移。     

矮墩T构桥梁弹塑性地震响应分析

以某铁路T构大桥为工程背景,利用桥梁有限元分析软件建立该桥空间模型,运用反应谱法和时程分析法计算该桥在地震作用下的地震响应,分别对多遇地震、设计地震及罕遇地震作用下的矮墩T构桥梁进行抗震分析验算,总结双薄壁矮墩T构桥梁的动力特性。计算表明:双肢薄壁墩在矮墩T构桥梁中具有较好的抗震性能,罕遇地震作用下主墩虽进入延性状态,但满足规范大震不倒的要求。这为类似桥梁的抗震设计提供参考。     

高烈度区斜拉桥横向约束方案优化分析

为了确定强震作用下斜拉桥合理的横向抗震约束体系,以可克达拉大桥为工程背景,采用非线性时程分析法,分析了4种横向约束体系即横向滑动体系、全限位体系、位移相关型减震体系和速度相关型减震体系对强震区大跨度桥梁地震响应的影响,重点对钢阻尼器的屈服荷载和黏滞阻尼器的位置及相关参数进行优化分析,并与其他体系的地震响应进行了对比。结果表明：在强震作用下,对于大跨度桥梁横向滑动体系和全限位体系均不是理想的抗震体系;而在墩梁、塔梁之间设置减隔震装置可以有效减少横桥向的墩梁、塔梁的相对位移及地震剪力和弯矩;然而,从桥梁正常使用的角度来看,塔梁之间布设横向钢阻尼器装置优于黏滞阻尼器装置。     

近断层高低墩连续刚构桥抗震分析

本文以30m+15m组合墩高和30m+45m组合墩高两种连续刚构桥为例,研究了近断层地震作用下,桥梁的地震响应和桥墩损伤情况。结果表明,近断层地震动脉冲周期大、低频集中度高、能量输入大的特性明显放大了高低墩地震响应的不一致性,同一组合中高墩、低墩的位移时程不一致,这会造成梁体产生扭转;同一组合中低墩的墩顶截面承受更大的弯矩,更容易发生损伤,这在设计时需要引起重视;同一组合中高墩、低墩的墩底截面弯矩相差不大。     

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。     

采用振动台阵的超大跨斜拉桥大比例全模型试验研究

强震作用下超大跨斜拉桥的结构响应与其结构体系密切相关,且受基础和场地土特性影响较大,然而目前为止,因试验条件和技术所限,尚缺乏相关的全桥模型振动台试验研究。以一座试设计的主跨1400m超大跨斜拉桥为原型,设计一座几何相似比为1/70、包括桩基础和场地土的全桥模型;采用振动台阵试验技术,研究El Centro波、人工波、Mexico City波等三种典型地震一致激励下不同结构体系的地震响应特性及影响机理,所研究的结构体系包括：纵向半漂浮体系、纵向弹性约束体系、以及本文作者提出的纵向辅助墩耗能体系和横向耗能体系;探讨不同纵向结构体系的抗震性能以及附加在上塔柱间的耗能构件对斜拉桥横向地震响应的控制效果。试验结果表明：土-结构相互作用对上部结构地震响应的影响不可忽视;主塔地震响应受高阶振型的影响明显;在PGA为0.4g以下的El Centro波和人工波、以及PGA为0.2g的Mexico City波作用下,结构响应仍处于弹性状态;纵向弹性约束体系和纵向辅助墩体耗能系可有效减小主塔位移和塔-梁间纵向相对位移响应,其中作者提出的纵向辅助墩耗能体系的抗震性能更好;附加耗能构件可有效降低主塔的弯矩应变响应,实现分散主塔受力和附加耗能作用,但对主塔加速度和位移响应的控制有限。     

大跨度系杆拱桥合理抗震体系研究北大核心

以某下承式系杆拱桥为工程实例,分别对系杆拱桥纵、横向采用不同支承体系下的地震响应进行了研究,在此基础上推荐了合理抗震体系,分析结果表明:对于三跨系杆拱桥,采用两个固定墩未必能够起到有效分担纵向水平地震力的作用;与常规纵向约束布置体系相比,主墩采用弹性拉索支座具有有效的减隔震效果,拉索支座自由行程及弹性索刚度为设计关键。各桥墩横桥向采用滑动支座的情况下,主墩、主梁之间采用X形板弹塑性挡块,可以在控制结构横向地震位移的同时,显著减小桥墩地震力,从而提高结构整体的横向抗震性能。     

大跨度系杆拱桥合理抗震体系研究

以某下承式系杆拱桥为工程实例,分别对系杆拱桥纵、横向采用不同支承体系下的地震响应进行了研究,在此基础上推荐了合理抗震体系,分析结果表明:对于三跨系杆拱桥,采用两个固定墩未必能够起到有效分担纵向水平地震力的作用;与常规纵向约束布置体系相比,主墩采用弹性拉索支座具有有效的减隔震效果,拉索支座自由行程及弹性索刚度为设计关键。各桥墩横桥向采用滑动支座的情况下,主墩、主梁之间采用X形板弹塑性挡块,可以在控制结构横向地震位移的同时,显著减小桥墩地震力,从而提高结构整体的横向抗震性能。     

城市高架桥抗震体系适用性探讨

城市高架桥是现代化城市交通网络的生命线工程,投资大、交通地位高。为防止高架桥在地震发生时遭到破坏,切断交通生命线,必须对高架桥进行抗震设计。延性抗震设计和减隔震设计是目前常用的2种抗震体系。选取上海某高架桥梁为研究对象,分别采用2种体系分析了不同墩高对桥梁地震响应的影响,结果表明高墩区采用延性抗震体系,而低矮墩区采用减隔震体系最为安全和经济。     

斜交连续梁桥地震位移响应及典型参数规律研究

为了揭示斜交连续梁桥的地震破坏规律,提高这类桥梁抗震设计的针对性,选取汶川震害中某典型斜交连续梁桥为原型,以支座摩擦系数、斜交角、主梁跨数、墩高为参数构建了 15个分析桥例.考虑支座滑移、挡块退化、桥台伸缩缝碰撞等非线性因素,基于OpenSEES开源程序建立模型,采用非线性时程分析方法研究了斜交连续梁桥地震位移响应特点...     

大跨度连续刚构桥双柱墩系梁抗震影响因素分析

为研究大跨度连续刚构桥双柱墩的抗震性能和墩身系梁对桥梁抗震的影响,以青龙涧特大桥上跨陇海铁路立交涉铁工程大跨度连续刚构桥为背景,采用MIDAS有限元软件分别建立不同形式全桥有限元分析模型,进行E1、E2地震作用下的反应谱分析、时程分析和E2地震作用下桥墩延性抗震分析。结果表明：在E1地震作用下桥梁均未进入延性,各模型全桥完全处于弹性阶段,桥梁特征部位响应满足抗震需求,在E2地震作用下,墩底出现塑性铰区域,墩顶位移能力满足需求。对于长细比较大的桥墩,横系梁的设置会增大桥墩横向刚度并改善墩柱自身的弯矩分布,对桥梁抗震有利。在桥梁进入延性抗震阶段时,增设横系梁会减少墩顶位移,在满足延性抗震需求的情况下对桥梁稳定性有利。