连续梁桥基于超高阻尼支座的隔震研究

探讨了超高阻尼支座的力学模型和桥梁隔震技术原理,以某跨径为30 m的单箱双室箱梁为研究对象,运用Ansys软件对桥梁模型进行地震响应谱分析,着重分析了不同地震烈度和不同墩高下超高阻尼支座的隔震性能。结果表明,不同地震强度作用下超高阻尼支座的变形量远超普通支座,延长了结构的自振周期。地震强度对墩底弯矩影响较大,对支座隔震率影响不大。墩高的变化对墩底弯矩、支座隔震率都有较大影响,支座在低墩高的桥梁上隔震效果最为显著。研究结果对实际工程中桥梁支座的选择具有一定的指导意义。     

橡胶隔震支座对桥梁隔震性能的实时子结构拟动力实验研究

通过开发的速度控制型实时子结构拟动力实验系统,研究天然橡胶支座（NR）、高阻尼橡胶隔震支座（HDR）和超高阻尼橡胶隔震支座（HDR—S）等速度相关型隔震支座对桥梁的隔震减震效果。基于速度控制的实时子结构拟动力实验系统,通过速度控制实现对橡胶隔震支座的实时拟动力加载,可以在实验过程中充分考虑到隔震支座的速度相关性对实验结果的影响,精确地模拟地震中隔震桥梁结构的地震反应。实验结果证明此系统对速度相关型隔震支座有足够的实验精度。通过对比3种不同性能的隔震橡胶支座的实验结果,验证了在不同地震条件下超高阻尼橡胶隔震支座对桥梁结构的隔震优越性。     

铅芯橡胶隔震支座恢复力模型的分析方法

在综合Spacone关于梁柱的纤维模型和铅芯橡胶隔震支座剪切变形特点的基础上，提出了采用纤维单元有限元模型来分析隔震支座在竖向和横向荷载作用下的滞回模型．结果表明，采用纤维单元模型的模拟结果与试验曲线基本吻合，它既可用于分析隔震支座的基本参数，也可用于隔震建筑的动力响应分析．     

隔震支座主要参数对基础隔震结构双向地震响应的影响

为研究不同场地类型隔震支座主要参数（等效水平刚度Kf、屈服前刚度K1和屈服力Qd）对基础隔震结构双向地震响应的影响,设计Kf、K1或Qd不同的18栋基础隔震结构,基于SAP2000软件,对各隔震结构分别在不同场地类型的4组地震动作用下的双向地震响应进行分析.结果表明,隔震支座参数对不同场地类型的基础隔震结构在双向地震作用下的加速度最大值和基底剪力最大值均有显著影响,但其对基础隔震结构隔震层位移最大值的影响需根据场地类型具体考虑;在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地上,随着Kf、K1和Qd增大,基础隔震结构的加速度最大值和基底剪力最大值均呈明显的上升趋势,但对隔震层位移最大值的变化影响较小;在Ⅳ类场地上,不同隔震支座参数对隔震层位移最大值的影响较大,且有明显的规律性,即随着Kf、K1、Qd的增大,隔震层的位移峰值迅速减小,最大减幅达80％以上.     

铅芯隔震橡胶支座在桥梁中的应用

以帮滇河3号大桥为依托,采用有限元时程分析方法,比较分析普通板式橡胶支座与铅芯隔震橡胶支座抗震性能。研究结果表明:采用铅芯隔振橡胶支座可有效改善桥梁在地震中的受力状况,较大幅度减少墩底轴力、剪力、弯矩。研究成果为该工程的支座替换提供理论依据。     

GFRP叠层橡胶支座的隔震性能分析

采用GFRP叠层橡胶支座作为结构的隔震支座,同时输入X,Y双向地震波,通过动力时程分析将使用GFRP叠层橡胶支座的基础隔震结构较抗震结构进行对比,分析加速度、剪力、位移的性能变化规律.同时得出输入双向地震波的必要性,为使用GFRP叠层橡胶支座设计的基础隔震结构的推广提供一定依据.     

夹层橡胶隔震支座结构房屋施工分析研究

重点分析了隔震支座施工时的技术要求和施工质量控制.     

改进型橡胶隔震支座力学性能研究

隔震结构设计的关键环节在于隔震层中隔震支座的设计.在实际隔震设计中，隔震支座水平刚度越小，对应隔震效果越突出，与此同时，隔震支座还要满足罕遇地震下足够的变形要求以防止其超限破坏，因此，设计中对于隔震支座的刚度需求存在一定的矛盾.本文以多级设防为目标，在普通橡胶支座的基础上设计出改进型隔震支座，通过数值模拟分析，研究该支座的力学性能、耗能能力，最终建立简化恢复力模型.研究结果表明：改进型隔震支座在不同工况下能表现出变刚度特性，通过合理设计可以有效地解决传统橡胶支座存在的矛盾问题.     

橡胶铅芯隔震支座力学性能的温度效应研究

对不同温度环境下(-40℃～40℃)铅芯橡胶隔震支座的力学性能进行了试验研究,从定性和定量两方面得出一些结论,在此基础上提出了反应温度变化对支座力学性能影响的近似公式,为冬季气温极低的高烈度地震设防区的基础隔震建筑结构设计提供了有益的参考.     

隔震结构等代体系动力响应的小参数逼近解法

采用侧推法将一般多自由度隔震结构等效代换为双度振动体系,建立了振动体系动力特性的小参数近似解,提出了比例及非比例阻尼模型的隔震等代体系动力响应解答形式,并用数值算例试算了隔震刚主比动力特性小参数解答精度的影响。     

形状记忆合金金属橡胶阻尼器防高墩桥梁地震碰撞振动台试验研究

为研究形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)金属橡胶减振器防高墩桥梁地震碰撞效能,采用El Centro、Taft和人造地震动,进行了高墩桥梁钢模型地震碰撞试验和防高墩桥梁钢模型试验(设置SMA金属橡胶阻尼器),详细对比分析了SMA金属橡胶阻尼器控制效能.结果证明,由于SMA金属橡胶具有良好的阻尼性能,且其随变形的增加刚度增大,故SMA金属橡胶阻尼减振器能有效地减轻高墩桥梁地震碰撞效应,起到限位器的作用.     

地震作用下工业厂房高低跨伸缩缝处碰撞反应分析

针对工业厂房高低跨在地震作用下伸缩缝处的碰撞现象,采用非线性时程积分法,研究了地震作用下工业厂房高低相邻跨结构的非同向振动特性和伸缩缝处的碰撞效应.通过对刚体碰撞模型分析,推导出阻尼常数与恢复系数间的关系表达式,在此基础上建立了厂房高低相邻跨结构伸缩缝处的碰撞模型,并对伸缩缝间隙、相邻跨周期参数进行了影响分析.分析结果表明:当相邻高低跨结构周期相差较大时,会导致伸缩缝处相邻高低跨结构较大的相对位移和碰撞,碰撞导致低跨结构地震反应增大;伸缩缝间隙大小对碰撞力影响较大,但对结构位移的影响不是很明显.     

LRB曲线桥震致碰撞效应的非线性分析方法

发展了一种适用于体元模拟联间轴向正面碰撞效应的束缚面型碰撞单元（Constraint-sur-face Impact Element,CIE）;基于柔度法给出了不同以往文献中碰撞单元刚度的计算取值,该取值不仅理论合理且在物理角度可解释其合理性。将该方法应用于广州潮汕机场航站楼高架桥的震致碰撞分析。箱梁采用壳单元模拟,伸缩缝位置设有CIE,桥墩与箱梁间设置隔震单元模拟铅芯橡胶隔振支座（Lead-rubber Bearing,LRB）,采用通过试验得到的双线性刚度模型模拟其物理行为。采用非线性直接积分法进行时程分析,主要考察联间的碰撞力、LRB滞回耗能、LRB位移量、基底弯矩、剪力以及碰撞力分别对这些因素的影响。     

考虑墩-梁碰撞效应的连续刚构桥系统易损性 与概率地震风险性分析

为研究连续刚构桥主梁与过渡墩碰撞效应对其地震系统易损性和概率地震风险性的影响,以一座主桥跨径为(120+220+120)m的连续刚构桥为研究背景,先通过模拟实际施工过程以获得真实成桥内力状态,然后基于等效荷载法建立考虑该内力状态的动力弹塑性分析模型,再采用Hertz-damp接触模型着重考虑包括主梁与过渡墩碰撞在内的伸缩缝处碰撞效应。选取90条具有速度脉冲的脉冲型近断层地震动沿纵桥向输入,通过时程分析解释了墩梁碰撞过程和破坏机理;采用增量动力分析法,通过考虑桥墩和支座权重系数建立全桥的复合系统易损性曲线,并与一阶界限法串联模型下限和并联模型上限系统易损性曲线进行对比,还将场地危险性函数与易损性函数卷积从而建立概率地震风险曲线,进而考察桥梁系统易损性和概率地震风险性,以及墩梁碰撞效应的影响。结果表明：若忽略过渡墩与主桥梁体的碰撞效应,过渡墩的位移反应将会低估3~5倍,其地震风险性概率低估120%,当地震动强度为0.2g~0.6g时轻微破坏和中等破坏的损伤概率被低估了35%~80%,地震动强度为0.6g~1.5g时严重破坏和完全破坏分别被低估了13%~68%和15%~59%。     

异形柱结构抗侧移刚度的分析

目的研究异形柱结构在水平荷载作用下的内力和位移性能,评价该结构体系的抗震能力．方法应用平截面基本假定,从力学平衡及变形协调出发,讨论了异形柱在水平荷载作用下的受力性能,按“层模型”对该结构抗侧移刚度进行了理论研究,并和有限元的数值解作了分析比较．结果推导出了该结构体系抗侧移刚度的理论公式．研究结果表明,该结构体系在水平荷载作用下具有明显的双向耦合效应．结论《混凝土异形柱结构技术规程》对该结构两个方向分别单独进行抗震验算和位移验算,是偏于不安全的,其抗侧移刚度较按抗弯刚度等效矩形柱削弱达50％以上．     

对连续梁桥减隔震支座抗震性能的比较分析

以厦漳跨海大桥北汊南引桥为依托,采用有限元非线性时程分析方法,比较分析了铅芯橡胶支座和盆式橡胶支座对高烈度地区大跨径连续箱梁桥的抗震影响。研究结果表明:铅芯橡胶支座增加了结构在地震作用下的振动周期和主梁梁端位移,减小了固定墩的受力。相比盆式橡胶支座,铅芯橡胶支座可以使主梁梁端位移增加20%~200%,固定墩内力减小36%~80%。说明铅芯橡胶支座能够通过增加主梁位移达到减小桥墩受力的效果,隔震效果明显。该研究成果可为同类型桥梁的抗震设计提供参考。     

强夯击数对强夯效果的作用分析

根据一此强夯工程的实例资料，探讨了夯沉量的变换规律，并分析发现地基内部孔隙水压力，竖向压应力的分布特点。由此结合碰撞理论，波动理论和固结的基本理论，论述了强夯击数对强夯效果的作用，得出了一些很有意义的认识。     

管-砂土横向相互作用中土体极限承载力

为了解决国内外规范中关于管-土相互作用横向承载力系数取值方面存在不足的问题,基于Trautmann管-砂土横向相互作用试验,利用ABAQUS软件进行了相应的数值模拟。首先,利用模型试验结果对数值模型进行正确性验证,进一步分析了管径变化、深埋对土体承载力系数取值的影响,研究分析发现：深径比一定时,随着管径的增加,横向承载力系数减小;横向承载力系数与深径比的关系呈指数型曲线变化规律,并从土拱效应的角度解释了呈现该规律的原因。最后,针对砂土地基,建议了一个以深径比、管径、土体内摩擦角为自变量的土体承载力系数计算公式。     

梁拱组合体系桥梁荷载横向分布计算及试验研究

运用杆系有限元程序结合弹簧刚度矩阵,提出了梁拱组合体系桥梁在横向不等跨且横梁刚度沿跨度变化的荷载横向分布计算的弹性支承连续梁法,并结合一座实际桥梁的试验研究验证了这种方法的可靠性。     

齿轮—转子—轴承系统弯扭耦合振动的新模型

本文指出了目前文献中齿轮—转子—轴承系统弯扭耦合振动数学模型的不足，通过计入齿轮啮合线瞬时位置的变化对动态啮合力的影响，建立了新的弯扭耦合模型，在此基础上给出了系统弯扭耦合振动的振动方程组，更全面地描述了系统的振动特性。