大跨拱桥三维多点随机地震响应分析

对大跨度钢管混凝土拱桥进行三维正交地震动多点激励下的平稳随机响应分析.建立了跨径308m中承式钢管混凝土拱桥的精细有限元模型,采用多维多点平稳随机地震响应分析方法,数值仿真了该拱桥在一维P波、一维SH波、一维SV波多点激励下的地震响应以及考虑互谱的三维多点激励地震响应,研究了三维地震动、行波效应和部分相干效应对拱肋内力的影响.数值分析结果表明:考虑地震动的空间效应对拱肋内力有很大改变,地震动的行波效应对拱肋内力的影响比部分相干效应的影响更大,三维地震作用比单维地震作用的拱肋内力有较大增幅.对大跨度钢管混凝土拱桥,必须进行多维多点地震激励的响应分析,否则有可能严重低估结构的地震设计内力.     

钢管再生混凝土拱桥拱肋地震响应及抗震性能

用再生骨料混凝土作为钢管混凝土结构的填充材料,形成钢管再生混凝土结构,研究钢管再生混凝土拱桥拱肋的抗震性能,以某单跨中承式拱桥为例,建立计算模型,分析结构模型的动力特性,计算了拱肋结构不同截面的弯矩响应峰值和轴力响应峰值,同时研究得出了不同再生骨料替代率的钢管再生混凝土结构5个屈服阶段的抗震评估曲线。通过比较计算,所得出的内力响应峰值和抗震评估曲线的关系,得出了拱肋结构的抗震性能。计算结果表明,钢管再生混凝土应用于拱肋结构有着较好的抗震性能,不同替代率的再生骨料对钢管混凝土拱桥结构拱肋抗震性能影响程度较小。     

大跨度CFST拱桥地震行波效应研究

在大跨度拱桥的地震分析中,行波效应的影响备受关注,且在视波速的选择上有较大的区间,致使所得结论不统一.以湖南益阳茅草街大桥为研究对象,基于ANSYS软件建立了该大跨度中承式钢管混凝土(CFST)系杆拱桥的三维有限元模型,对茅草街大桥的地震反应进行了空间非线性时程分析,得到边拱、主拱拱脚弯矩,以及各拱顶位移等响应量随视波速变化曲线,据此分析了以上结构响应在行波作用下的变化规律.结果表明:行波效应对大跨度CFST拱桥地震响应有较大影响,行波效应的影响与结构特性以及地震波特性密切相关.     

钢管初应力对哑铃型钢管砼拱桥承载力影响分析

钢管初应力对钢管砼拱桥承载力影响一直是工程界关注的问题。根据拱桥达到极限承载力时拱圈截面受力特点,为综合考虑钢管初应力及钢管与核心砼之间套箍效应的影响,提出综合应用了包含初应力的实体-空间梁单元和空间梁单元来计算哑铃型钢管砼拱桥承载力的新方法,并推导了相应的刚度矩阵,编制了计算程序。在此基础上,分析了不同初应力系数、不同含钢率和不同跨径等因素对哑铃型钢管砼拱桥承载力的影响规律,计算结果表明,钢管初应力使哑铃型钢管砼拱桥承载力降低,最大降低值可超过10%。为便于工程设计和施工参考,该文最后提出了考虑初应力影响时哑铃型钢管砼拱桥钢管初应力限值和承载力影响系数计算公式。     

中、下承式钢管混凝土拱桥车振调查与动力分析

进行了八座钢管混凝土拱桥车振动力响应实测,建立了考虑车桥相互作用的有限元计算模型,通过与实测加速度响应进行的比较表明钢管混凝土拱桥车桥振动计算方法的正确性。利用有限元模型,对钢管混凝土拱肋和悬吊桥道系的加速度、速度动力响应和冲击系数进行了对比分析。结果表明:虽然钢管混凝土拱桥的冲击系数可能较大,但是它作为行车舒适性的判断依据并不合适,应采用加速度或速度响应来评价。提出了不同路面平整度下预估中、下承式钢管混凝土拱桥车振动力响应的近似公式,通过实桥分析确认了该公式的可行性。     

考虑双非线性影响的大跨度上承式钢拱桥地震响应研究

以研究上承式大跨度钢拱桥的非线性地震响应和损伤机理为目的,应用考虑双非线性以及地震过程中轴力变化影响的计算方法,对跨度为200m的两铰拱桥和无铰拱桥设计方案进行了计算,分析了结构在强地震荷载作用下地震响应和损伤程度,比较了计算方法、输入地震波以及结构设计条件对地震响应计算结果的影响。结果表明,上承式钢拱桥具有较好的结构抗震性能,在强地震荷载作用下损伤程度不显著;钢拱桥在地震荷载作用下无卓越的振动振型,地震响应计算需考虑多个振型的影响;当拱肋轴力达到屈服轴力的20-30%时,弹塑性地震响应计算不宜忽略轴力变化的影响。几何非线性对拱肋的弯矩地震响应有较明显的影响;柔性的两铰拱桥由于自振周期长,受到的地震荷载比对应的无铰拱略小,损伤程度也相对较轻些;无铰拱桥在拱脚截面位置容易发生地震损伤,设计时应确保拱脚截面在屈服以后不发生局部失稳。     

钢管混凝土拱桥的设计计算

钢管砼基础理论研究及其在拱桥上的应用在我国已经取得了很大的成就，但钢管砼拱桥设计计算理论相对滞后。本文简述了其基础理论研究背景、钢管砼拱桥内力计算、面内根限承载力和面外稳定性验算、温度与砼收缩徐变的影响等方面的研究进展、主要成果和今后研究方向。     

中承式钢管砼拱桥爆破施工方案探讨

介绍了在复杂环境中,采用控制爆破技术拆除某中承钢管砼拱桥的工程实例,论述了爆破工程方案的确定,爆破技术设计及安全防护措施。拟爆破拆除的大桥是由主桥与引桥2部分组成,拱肋的钢管内填充混凝土且结构复杂。在技术方案设计和爆破施工中为确保大桥的顺利倾倒,对倒塌方式、爆点位置、爆破方式、起爆顺序等方面进行了深入的探讨,还对预处理、炮孔布置、装药设计、起爆网路等技术设计内容进行了细致的阐述,最终取得了爆破成功,为类似结构的桥梁爆破拆除提供借鉴。     

空间变化地震作用下钢管混凝土拱桥的抗震分析

为了研究空间变化地震作用下钢管混凝土拱桥的抗震性能,以一座钢管混凝土拱桥的实际工程为例,采用虚拟激励法对此拱桥在空间变化地震作用下的抗震性能进行了系统的理论分析。提出了考虑非一致土层分布条件下的空间三维地震动的合成方法,在综合考虑地震动的多维性、不相干效应、行波效应,特别是一致和非一致土层分布条件下局部场地效应的基础上,对钢管混凝土拱桥进行了多维多点随机振动分析。研究结果表明:场地效应会对结构产生显著的影响,软土场地会导致结构产生较大的响应,同时非一致的土层分布也会对结构响应产生不可忽略的影响;地震动的多维性,特别是竖向地震激励会对拱桥结构响应产生较大影响;在抗震分析中应考虑这些因素的影响,以免错误的估计结构的响应。     

拱助多节段吊装设扣索扣点优化分析

拱助节段吊装、架设是拱桥无支架施工的一个重要内容，尤其在多节段吊装中，扣索扣点布置直接影响扣索索力大小与拱肋节段线形的调整。本文根据“零弯矩法”概念，给出计算扣索索力的计算公式，在此基础上讨论扣索扣点最优位置、索力与扣点位置、塔高、塔距的关系，文中最后用一座钢管砼拱桥为例加以说明。     

钢管混凝土拱桥施工工艺

本文分析了钢管拱桥的结构特点,阐述了钢管混凝土拱桥的施工方法,介绍了钢拱肋在施工过程中的缆索吊系统、拱肋节段吊装及钢结构焊接技术。     

弹塑性钢阻尼器用于大跨度CFST拱桥的减震控制研究

弹塑性钢阻尼器具有良好的减震效果,但目前的研究和应用主要集中在房建领域。本文以主跨368m的茅草街大桥为研究对象,进行了弹塑性钢阻尼器用于大跨度钢管混凝土拱桥地震响应的减震控制研究,采用非线性时程分析法进行了阻尼器关键参数的敏感性分析,研究了不同屈服荷载、不同弹性刚度及不同空间布设阻尼器的减震效果,最后重点分析了行波效应对弹塑性钢阻尼器减震效果的影响。结果表明,对于该中承式钢管混凝土系杆拱桥,弹塑性钢阻尼器的减震效果明显;综合考虑各部位的地震响应,在主梁各支承间均匀布设阻尼器为最佳布置方式;考虑行波效应后,阻尼器的减震效果更佳。     

钢管砼拱桥抗风稳定性节段模型风洞实验和计算分析

浙江三门悬的健跳大桥为主孔中承载钢管混凝土拱桥，全桥长３５６．１２ｍ，ｙ ｓｔｄ ｓｔｄ ｄｍ ｙｂ ｉｉ ｄｍ ｙｍ ｙａ ｏ ２４．０ｍ。本试验对健跳大桥节段模型进行了测试力，颤振试验和气动导数测定试验，并在试验的基础上进行了拌振响应和抖振内力计算。同时，本文也对拱桥拱助之间的联系对供联系对供桥的屈典稳定性的影响了分析，具有较好的抗稳定性。     

580 m长钢筋混凝土箱型拱桥爆破拆除

580 m长钢筋混凝拱桥需爆破拆除。大桥是钢筋混凝土建造,拱肋采用箱型截面的砼箱形拱桥,经多次加固,桥墩最大体积1200 m~3,桥面到墩角最高33 m,拱箱壁为薄壁结构。因传统钻爆方式无法有效破坏大桥结构,采用水压、深孔和浅孔爆破相结合的方式,将药包置于注满水的箱型拱肋内的设计位置上,以水作为传爆介质传播爆炸压力使拱肋破坏,从而达到破坏拱轴解除支撑的目的;对桥墩采用大孔径深孔,由桥面垂直钻孔一次性爆破解除;桥面、拱上结构等用浅孔爆破。大桥解体充分,空气冲击波、飞石及噪声等得到有效控制,也减少了后续出渣工作量。     

大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥地震易损性分析EI北大核心CSCD

为了探究完善钢管混凝土劲性骨架拱桥的地震损伤评估方法,以一座上承式高速铁路劲性骨架拱桥为工程实例,开展同种桥型的地震易损性研究。首先,基于OpenSEES平台建立拱桥的非线性数值模型;然后,通过非线性动力时程分析及增量动力分析对主拱肋子构件、交界墩及拱上立柱的地震损伤进行评估;最后,引入两种Copula函数建立串联体系下主拱肋构件系统的易损性曲线,并将其与子构件及基于第一可靠度原理的系统易损性进行对比。结果表明:在三向地震动作用下,主拱肋外包混凝土的损伤概率与损伤程度均明显大于钢管混凝土,且后者的易损位置将随着地面峰值加速度的增大而发生从跨中向拱脚的改变;主拱肋系统的易损性更偏向于外包混凝土,L/4拱肋截面的损伤概率最大;交界墩与拱上立柱的保护层混凝土的易损性水平显著高于纵向钢筋和核心混凝土,位于L/4拱肋位置的立柱损伤概率最大。抗震设计时应重点考虑对易损部位采取加强的设防措施。     

钢管混凝土拱桥的计算理论及施工特点分析

本文主要论述了钢管混凝土的受力特性，并对钢管混凝土拱桥的计算理论及施工特点进行了分析。最后以莲沱大桥为例，介绍了其施工过程并计算了其自振频率和模型。     

刚构,钢管拱桥在深谷铁路中应用探讨

本文对铁路穿行在深山峡谷地段桥梁的修建采用避免高墩，缩短主跨长度的砼刚构及钢管砼拱桥的设计方案进行了探讨。     

钢管混凝土拱桥健康监测系统研究

本文对钢管混凝土拱桥的结构特点进行了详细分析，并以此为基础介绍了北京通顺路大桥健康监测系统的构成，对该系统的主要特点进行了重点说明。为钢管混凝土拱桥健康监测系统的设计提供了强有力的参考依据。     

基于响应面法的复式钢箱提篮拱地震可靠度分析

地震可靠度是桥梁抗震研究中的重要问题。基于随机分析的响应面理论和规范反应谱法,提出了一种分析具有随机结构参数的桥梁地震可靠度的方法,研究了复式钢箱提篮拱桥在地震激励下,结构设计基准期内的可靠度。分析时考虑了结构参数和场地土的随机性,分别计算了钢箱提篮拱桥主、副拱肋在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下的失效概率,得到了主、副拱肋在设计基准期内,按规范“三水准设防标准”条件下的地震可靠度。计算结果表明,该桥设计满足抗震规范要求。     

复杂环境下钢筋混凝土箱型拱桥的爆破拆除

待拆大桥为钢筋混凝土结构,拱肋采用箱型截面的砼箱形拱桥,经多次加固,拱箱壁为薄壁结构,采用水压和浅孔爆破相结合的方式,将药包置于注满水的箱型拱肋内的设计位置上,桥面、拱上结构等用浅孔爆破。同时,对大桥东侧与相邻房屋同基岩的拱座基础2 m范围内,在拱脚根部采用弱松动爆破;沿拱肋5~10 m位置,再采用完全爆破方式。爆破后,大桥解体充分,空气冲击波、飞石及噪声等得到有效控制。