大跨度多塔斜拉桥行波效应分析

为研究行波效应对大跨度多塔斜拉桥地震反应的影响规律,文章选取某大跨度四塔公铁两用斜拉桥为研究对象,利用时程法计算结构在不同波速下的地震响应,并与一致激励的情况做对比分析。结果表明,在低波速段结构的纵向位移响应表现出增大趋势;一般在波速约为500 m/s时会产生的结构内力最小值;不同波速下边塔和边主墩的内力响应波动更加剧烈,在低波速段,边塔内力有减小趋势,而边主墩、中塔和中主墩内力有增大趋势。在进行桥梁抗震设计时,有必要考虑低波速状态下的行波效应对结构地震响应的影响。     

新型斜拉桥与摩天轮组合结构在地震多点激励作用下的响应分析

地震地面运动的空间变化效应(特别是行波效应)对大跨度结构的响应有很大影响。本文以天津慈海桥为工程背景建立了新型斜拉桥和摩天轮组合结构的动力分析模型,利用通用分析软件ANSYS对慈海桥行波效应进行了分析与讨论,研究比较了是否考虑行波效应以及不同相位差条件下行波效应的结构位移和内力响应,得到了慈海桥独特的地震反应特性。研究结果表明:与一致地震激励相比,地震动的空间变化特性可以使慈海桥的地震响应发生较大改变。     

全漂浮体系双塔混凝土斜拉桥地震响应分析

本文以某主跨为370m的全漂浮体系双塔斜拉桥为工程背景,基于实测动力特性修正后的斜拉桥非线性有限元模型,分析了斜拉桥在不同频谱效应地震波作用下的地震响应特性,研究表明:修正后的双塔双索面全漂浮体系混凝土斜拉桥有限元模型可以较为准确的模拟实际桥梁的动力特性;卓越周期较大的Chi-chi单向地震波能引起工程背景斜拉桥较大的位移响应,而卓越周期较小的Lander-amboy波会引起工程背景斜拉桥较大的加速度响应;行波效应对斜拉桥的影响因输入地震波频谱效应的不同而不同,输入地震波的视波速越大,斜拉桥的地震响应特性与一致激励地震波输入的情况越接近。     

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。     

长周期斜拉桥纵向减震分析

对一自振周期长达11.56 s的半漂浮体系斜拉桥建立了有限元模型,考虑桩土的共同作用和抗震盆式支座的摩擦耗能,进行结构自振特性和非线性地震响应时程分析,研究恒载内力对结构自振特性的影响,液体粘滞阻尼器参数和布置方案对斜拉桥地震响应的影响,以及斜拉桥在长周期地震波激励下的响应特点。结果表明:恒载内力对结构基频有较大影响;在塔梁之间与梁墩之间均布置阻尼器结构减震效果更好;液体粘滞阻尼器参数对斜拉桥地震响应影响规律与常规半漂浮体系斜拉桥不同;相同地震波峰值加速度下,斜拉桥在长周期地震波和普通地震波激励下响应值可达数倍关系,设置阻尼器后斜拉桥结构减震效果良好。研究结果可供同类斜拉桥减震设计参考。     

基于行波效应的门型塔斜拉桥地震响应分析

为探讨行波效应对桥梁地震响应特征的影响,以(120+258+120)m门型塔预应力混凝土斜拉桥为研究对象,建立了三维有限元分析模型。采用相对运动法输入非一致地震动,对该桥进行了行波效应分析。分析结果表明：地震行波效应对门型塔斜拉桥的中塔柱、边塔柱内力均有不同程度影响。视波速越小,行波效应越明显。随着视波速逐渐增大,主塔内力趋近于一致激励。塔顶截面受行波效应影响最大,塔底截面次之,下横梁处主塔截面所受影响最小。在地震行波效应影响下,主塔横桥向位移较顺桥向位移变化幅值更大。     

考虑行波效应下的多塔斜拉桥减隔震体系研究

以一座主跨908 m的多塔斜拉桥为研究背景,建立全桥动力计算模型,分析了行波效应下该结构常规体系与减隔震体系的地震响应,结果表明:1对于常规体系,行波效应会增大上桥塔内力,但采用拉索减震支座的减隔震体系具有较好的减震率;2考虑行波效应对桥墩抗震有利,而减隔震体系会进一步降低桥墩内力;3减隔震体系可以将主桥支座位移控制在要求范围内,对于引桥,考虑行波效应时,支座位移增大明显,也建议采用拉索减震支座;4行波效应下,主-引桥相对位移增大,建议在主-引桥间设置连梁装置和缓冲装置,以提高抗震性能。     

考虑波速影响的斜拉桥非一致激励地震响应研究

为研究地震波传播速度对大跨度斜拉桥地震响应的影响,以某主跨跨长406 m的双塔钢箱梁斜拉桥为研究对象,建立动力有限元模型。对非一致地震激励输入方法进行理论分析,对比研究了相对运动法、大刚度法和大质量法的计算特点。通过对视波速无穷大时非一致激励法与一致激励法的计算结果进行对比,校验地震动输入方法的正确性。在此基础上,分别选择天津地震波、El Centro地震波和汶川地震波,根据软土区和岩石区地震波传播特点,对视波速在50~4 000 m·s^-1之间的不同波速工况进行计算。结果表明:波速对斜拉桥地震响应有显著影响,软土区视波速对结构影响更加突出,对位于深厚软土区的大跨度斜拉桥进行行波效应分析时,需要关注结构的内力和位移响应,而岩石区仅需关注结构的内力响应。     

非一致地震动下不利斜拉索及其支座输入研究

为研究斜拉桥在非一致地震动下的拉索受力规律,本文以实际工程——某半漂浮体系的双塔斜拉桥为原型,建立有限元模型进行数值分析.首先研究谐波共振下的斜拉索内力分布:分别以结构自振频率和场地功率谱峰值频率生成谐波,分析各种方向的组合输入方式对斜拉索内力响应的影响;然后输入人工合成的非一致地震动,研究行波效应对斜索内力响应的影响...     

大跨度斜拉桥考虑桩土水耦合效应下的非线性分析

利用附加质量法考虑流体效应与粘弹性等价边界形式时，需考虑土的效应、斜拉桥材料非线性、斜拉桥儿何非线性三个方面，即缆索垂度效应、梁一柱效应和大位移效应。本文分析了大跨度苏通斜拉桥的桩土结构、桩结构、承台结构、桩土水结构、桩土水结构行波效应、桩土水结构非线性效应五种工况。大跨度考虑斜拉桥的非线性后，地震引起的结构响应在一些位置有增大现象，一些位置有减小趋势，但对顺桥方向内力与位移的影响均较大。因此，对大跨度斜拉桥需要考虑几何非线性与材料非线性的作用。     

行波输入下大跨斜拉桥减震控制分析

为了研究行波效应对斜拉桥减震控制效果的影响,以一座大跨斜拉桥为例,建立其有限元模型,计算分析其主动控制、半主动控制和被动控制对飘浮体系斜拉桥的减震效果,并计算了行波输入下斜拉桥的地震反应。半主动控制和被动控制对该斜拉桥的大部分地震反应均能取得良好的控制效果,但是使得桥梁塔底剪力等部分地震反应增大;不同频谱成分的地震动输入显著影响斜拉桥的地震反应和控制方法的减震效果。考虑行波效应后,半主动控制对于该斜拉桥整体地震反应的控制效果优于始终提供最大阻尼力的被动控制;行波效应对斜拉桥主梁具有不利影响,但对桥塔抗震有利,并且对三种控制方法的减震效果没有明显的不利影响。     

双层柱面网壳需考虑行波效应的临界视波速分析

为了探究大跨空间结构需考虑行波效应的临界视波速，采用时程分析法对不同结构形式、不同几何尺寸的双层柱面网壳进行多视波速多点输入与一致输入的对比分析，研究结构间的地震响应规律。结果表明：任何视波速下的行波效应对横杆及腹杆无明显不利影响，对纵杆不利影响较大，且下弦纵杆内力普遍极小而上弦纵杆内力较大；支座间距的改变对行波效应有较小影响，而视波速对行波效应的影响与结构形式、结构几何尺寸等变量有关。可见，分析此类结构行波效应仅需针对上弦纵杆，而任一结构需考虑行波效应的临界视波速皆需单独分析。     

桩-土-结构效应对塔梁固结体系斜拉桥地震响应影响分析

结合某独塔预应力混凝土斜拉桥(塔梁固结体系)设计实例,采用有限元方法建立有桩基和无桩基两种动力计算模型,采用反应谱法计算有桩基和无桩基两种模型在不同地震动工况下结构各部位的内力和位移响应。给结构输入纵向、横向、竖向互相组合的地震动进行反应谱分析,得出拉索、主梁和主塔在地震作用下的内力和位移响应特性,并进行分析和比较,初步探讨了桩-土-结构效应对此类桥型的地震响应的影响。     

地震行波输入下大跨度斜拉桥耗能减震措施

地震作用下漂浮体系斜拉桥的纵向位移较大,需采取抗震减震措施。以一座大跨度斜拉桥为实例,建立三维有限元模型,计算分析了地震行波输入下粘滞阻尼器对飘浮体系斜拉桥的减震效果。结果表明,地震行波效应会减小斜拉桥桥塔的地震反应而增大主梁的地震反应,粘滞阻尼器被动控制对斜拉桥位移的减震效果非常显著,且行波效应对其减震效果无明显不利影响。     

某高速铁路矮塔斜拉桥的地震响应分析

文章以一座主跨为160 m的双塔三跨预应力高速铁路混凝土矮塔斜拉桥为研究对象,对其进行动力学特性分析,获得了结构的振型、固有频率、振型参与系数等相关参数。建立了塔、墩、梁固结结构体系,在该结构体系动力学模型的基础上,对桥梁结构进行了时域上的动态响应分析,进一步采用相对运动方法对桥梁结构施加多点激励来模拟地震工况,计算结构在地震激励下的动态响应,揭示行波效应对桥梁结构塔、梁等关键部位动力学特性的影响。结果表明：地震作用最强烈的阶段为开始前7 s内,之后会逐渐减弱。与一致激励分析结果相比,多点激励对主塔、墩底内力结果影响较大。文章为桥墩延性设计提供了依据,多点激励分析显示行波效应对结构地震响应有很大影响,特别是在大跨桥梁设计时不能忽视。     

不同结构体系下大跨三塔斜拉桥地震响应研究

为研究大跨度三塔斜拉桥采用不同结构体系时的地震响应,以某主跨616m的三塔斜拉桥为工程背景开展地震响应分析。通过有限元软件ANSYS,分别建立漂浮体系、支承体系和刚构体系3种结构体系的全桥空间有限元模型,采用桥位处纵、横及竖向人工加速度时程曲线为地震激励,通过非线性动力时程分析得到不同结构体系下桥梁位移及内力响应。综合主塔塔顶位移、主梁跨中位移及塔底内力对该桥不同结构体系方案进行对比研究。计算结果表明:不同结构体系对3塔斜拉桥构件的地震响应的影响不同,支承体系比较有利于大桥的结构抗震。     

行波效应对三塔斜拉桥地震反应的影响

推导了以体系绝对位移形式表达的行波作用下结构的运动方程,利用大型结构分析软件SAP2000对三塔斜拉桥的地震反应的行波效应进行了时程分析的数值模拟,讨论了表面视波速对三塔斜拉桥行波输入下地震反应的影响,将其结果与一致激励时的结果进行比较并讨论了拟静力反应在总反应中的贡献,结果表明,在对三塔斜拉桥进行抗震设计时,应重视行波效应对边塔的不利影响.     

大跨度机库结构多点输入地震反应分析

采用时程分析法,对位于首都机场的北京A380机库和西安飞机总装厂房两个大跨度维修机库结构进行考虑行波效应的多点输入地震反应分析,并与一致输入的结果进行对比,考察多点输入以及不同视波速和不同地震波对两个机库屋盖杆件内力的影响.分析结果表明:多点输入对屋盖杆件内力的影响与结构本身的形式关系较大;行波效应大的杆件主要分布在网架中弦的长边跨中附近;不同地震波作用下,行波效应影响系数较大的杆件位置有所不同,但杆件数量分布规律基本相同.分析结果对于大跨度机库结构抗震设计考虑行波效应有指导意义.     

超大跨度网壳结构地震响应行波效应分析

文中以邯郸市奥体中心羽毛球馆球面型双层网壳结构为研究对象,利用大型通用有限元软件ANSYS建立三维有限元模型。进行分析时分别输入长输入周期地震波和普通地震波,对该结构进行水平地震及多维地震作用下的行波效应分析,研究了不同视波速多维地震作用下控制杆件内力以及结构位移响应变化情况。结果表明:考虑行波效应时网壳结构各类控制杆件内力响应值及较一致激励时呈不同程度的增加且随着视波速度的增加,响应值降低幅度不断减小;位移峰值响应呈现相同变化规律。     

考虑行波效应的矮塔斜拉桥弹塑性分析

行波效应是由于地震波到达结构物不同支点的时间差而产生的影响效应,本文以一座三塔矮塔斜拉桥--欧江特大桥为工程实例,利用Midas/civil 2015有限元软件建立该桥的有限元模型。通过采用大质量法对行波效应进行模拟,分析研究该桥在地震响应下弹塑性动力分析受行波效应的影响程度和影响规律。通过对比在不同地震波速下位移、内力、塑性铰转交的变化规律,得出了行波效应对处于软土地基的大跨矮塔斜拉桥在地震响应下弹塑性分析影响较大等结论。