单塔地锚式悬索桥减震阻尼器参数分析

单塔地锚式悬索桥结构轻便,可以充分利用两侧的岩体来分担荷载。而在地震作用下,容许纵桥向滑动的单塔地锚式悬索桥过大的纵向位移给桥梁的安全性及实用性造成严重威胁。以通麦特大桥为工程背景,采用非线性时程法研究液压黏滞阻尼器对单塔地锚式悬索桥的减震效果,同时对其进行参数分析。研究表明,液压黏滞阻尼器可以有效地控制梁端纵向位移。且当阻尼指数a不变时,主梁纵向位移随着阻尼系数C的增大不断减小,但减幅不大,而桥塔及基础主要控制截面的地震响应随着阻尼系数C的增大变化不大。     

黏滞阻尼器凸轮式响应放大单自由度减震体系的地震反应分析

为了研究黏滞阻尼器凸轮式响应放大装置的减震控制,基于对其工作机理和阻尼力计算公式的已有研究,建立了安装黏滞阻尼器凸轮式响应放大装置的单自由度体系运动方程和能量方程,对安装黏滞阻尼器的单自由度体系和安装黏滞阻尼器凸轮式响应放大单自由度体系进行了地震反应分析对比,包括:对具有相同阻尼系数的黏滞阻尼器,进行了多遇地震作用下的控制效果分析和能量分析;对El Centro波作用下具有相同位移控制效果的不同阻尼系数的黏滞阻尼器,进行了罕遇地震作用下的控制效果分析和能量分析.结果表明,该装置在不同强度地震作用下对位移、速度、阻尼力等响应具有明显的放大作用,安装阻尼系数较小的阻尼器可达到直接安装阻尼系数较大阻尼器相同的减震和耗能效果,且具有在不同强度地震作用下位移不失效的优点.     

黏滞阻尼器凸轮式响应放大单自由度减震体系的地震反应分析

为了研究黏滞阻尼器凸轮式响应放大装置的减震控制,基于对其工作机理和阻尼力计算公式的已有研究,建立了安装黏滞阻尼器凸轮式响应放大装置的单自由度体系运动方程和能量方程,对安装黏滞阻尼器的单自由度体系和安装黏滞阻尼器凸轮式响应放大单自由度体系进行了地震反应分析对比,包括:对具有相同阻尼系数的黏滞阻尼器,进行了多遇地震作用下的控制效果分析和能量分析;对El Centro波作用下具有相同位移控制效果的不同阻尼系数的黏滞阻尼器,进行了罕遇地震作用下的控制效果分析和能量分析.结果表明,该装置在不同强度地震作用下对位移、速度、阻尼力等响应具有明显的放大作用,安装阻尼系数较小的阻尼器可达到直接安装阻尼系数较大阻尼器相同的减震和耗能效果,且具有在不同强度地震作用下位移不失效的优点.     

半漂浮体系斜拉桥抗震性能及其减震措施研究

本文以某主跨为340m的半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,分析了工程背景斜拉桥的抗震性能及其减震措施。研究表明:修正后的半漂浮体系双塔斜拉桥有限元模型可以较为准确的模拟工程背景桥的实际状态;在卓越周期较大的Chi-chi地震波作用下,工程背景桥会产生较大的构件内力和梁端纵桥向位移,可能导致桥梁发生损伤。通过粘滞阻尼器参数分析可知,阻尼系数C=20000k N·s/m为该桥的最优阻尼系数,在塔梁连接处安装该纵桥向粘滞阻尼器后,工程背景斜拉桥的构件内力及梁端纵桥向位移明显减小,抗震效果显著。     

菱形阻尼器减震效果研究

阻尼器作为一种廉价高效的被动减震装置目前已广泛应用于我国建筑领域,而菱形阻尼器以其特殊的构造,能够在较小阻尼系数下提供给结构较大阻尼比,同时可以在结构水平位移较小时提供阻尼力。研究非线性菱形黏滞阻尼器的力学特性,推导了菱形黏滞阻尼器的等效阻尼比公式,对比阻尼器为结构提供相同附加阻尼比的情况下,黏滞阻尼器和菱形黏滞阻尼器之间的减震效果。结果表明,由于放大系数的原因,菱形阻尼器可以以小阻尼系数来提供大阻尼比。     

黏滞阻尼器对自锚式悬索桥的减震控制分析

以武汉市江汉六桥为工程背景,研究黏滞阻尼器对于自锚式悬索桥的减震控制效果。黏滞阻尼器减震效果主要由2大参数控制,即阻尼系数与速度指数。采用有限元软件MIDAS/civil建立模型并进行非线性时程分析,计算阻尼器在第I种布置下,不同阻尼系数与速度指数组合下该自锚式悬索桥在纵向地震动下的主桥关键节点与主要截面的位移与内力值,得出较优的阻尼器参数组合使得自锚式悬索桥纵向地震动响应得到良好的控制。黏滞阻尼器另采用第II种布置方式,采用相同的参数组合,比较黏滞阻尼器2种布置方式下对于自锚式悬索桥的减震控制,经计算可知,2种布置方式均有一定的减震效果,第I种布置的减震效果明显优于第II种。     

带位移放大装置新型阻尼墙结构的地震响应分析

基于黏滞阻尼器的耗能原理,针对地震时阻尼器位移小的特点,提出一种可提高阻尼器耗能能力的位移放大装置,并在此基础上设计出一种黏滞阻尼墙。针对黏滞阻尼器力学模型,增设放大装置后,得到带放大系数的黏滞阻尼墙力学模型。以12层框架为例,利用有限元软件分析比较带放大装置的黏滞阻尼墙减震结构与常规阻尼器建筑结构的减震效率。在加速度、层间位移、层间剪力等地震响应的控制效果方面,基于文中提案采用放大装置的减震结构更为有效。     

采用不同黏滞液的间隙式黏滞阻尼器力学性能试验研究

设计并加工了3个结构参数相同、但采用三种不同黏滞液的间隙式黏滞阻尼器,并对该3个黏滞阻尼器进行不同加载频率下的低周往复试验和抗疲劳性能试验。根据试验结果,分析了黏滞阻尼器的滞回性能,得到了相应的等效耗能系数、阻尼系数及阻尼指数。研究结果表明,间隙式黏滞阻尼器滞回曲线饱满,在小位移阶段便可有效耗能;阻尼系数随着黏滞液运动黏度增加而增大,阻尼指数随黏度增加而减小。该3个黏滞阻尼器历经30次往复循环加载,阻尼力均未出现衰减,具有较好的抗疲劳性能; Maxwell模型与该黏滞阻尼器的试验结果吻合良好。     

布置黏滞阻尼器的格构式拱形刚架减震控制研究

将黏滞阻尼器引入格构式拱形刚架,分析了阻尼器对结构平面内地震响应的控制效果。通过动力时程分析,研究了多遇地震作用下阻尼器减震效果随阻尼器布置位置、阻尼系数及结构关键参数取值的变化规律;揭示了罕遇地震作用下黏滞阻尼器对结构受力性能的改善机理。研究结果表明：在结构拱柱连接处附加黏滞阻尼器,其竖向减震效果较横向更显著;随阻尼系数的增加,位移减震率先上升后平缓甚至下降;罕遇地震作用时,在体系层面,黏滞阻尼器有效地降低了结构的整体变形;在构件层面,黏滞阻尼器改善了拱脚杆件塑性程度,使结构各构件受力更均匀。     

附设黏滞阻尼器的传统风格建筑混凝土梁-柱节点 动力循环加载性能分析

进行了4个附设黏滞阻尼器及2个未附设黏滞阻尼器的传统风格建筑混凝土梁-柱节点在动力循环荷载作用下的试验研究,获得其荷载-位移滞回曲线,分析其延性、耗能能力等力学性能。结果表明：附设黏滞阻尼器的传统风格建筑混凝土梁-柱节点试件滞回曲线饱满,延性及耗能性能良好。基于试验研究结果,采用ABAQUS软件建立三维有限元模型,对试件进行数值模拟分析,研究附设黏滞阻尼器的传统风格建筑混凝土梁-柱节点的承载力、延性等性能;非线性模拟分析得出的结果与试验实测结果吻合较好。在此基础上对该类构件进行参数分析,研究轴压比、混凝土强度、方钢管屈服强度、阻尼器关键参数等对其力学性能影响。结果表明：随混凝土强度、方钢管屈服强度、阻尼系数提高,试件承载能力逐渐增大;随轴压比及混凝土强度增大,试件的承载力虽有提高,但试件延性逐渐降低;提高方钢管屈服强度,试件延性增大;随着阻尼指数的增大,试件的承载力和位移延性呈现出先上升后下降的特征。表明要提高附设黏滞阻尼器试件的抗震性能,应合理选择黏滞阻尼器的性能参数。     

Typical diseases of a long-span concrete-filled steel tubular arch bridge and their effects on vehicle-induced dynamic response

A long-span concrete-filled steel tubular (CFST) arch bridge suffers severe vehicle-induced dynamic responses during its service life. However, few quantitative studies have been reported on the typical diseases suffered by such bridges and their effects on vehicle-induced dynamic response. Thus, a series of field tests and theoretical analyses were conducted to study the effects of typical diseases on the vehicle-induced dynamic response of a typical CFST arch bridge. The results show that a support void results in a height difference between both sides of the expansion joint, thus increasing the effect of vehicle impact on the main girder and suspenders. The impact factor of the displacement response of the main girder exceeds the design value. The variation of the suspender force is significant, and the diseases are found to have a greater effect on a shorter suspender. The theoretical analysis results also show that the support void causes an obvious longitudinal displacement of the main girder that is almost as large as the vertical displacement. The support void can also cause significant changes in the vehicle-induced acceleration response, particularly when the supports and steel box girder continue to collide with each other under the vehicle load.     

壁式钢管混凝土柱平面外穿芯拉杆-端板连接梁柱节点抗震性能试验研究

壁式钢管混凝土柱是一种特殊的矩形钢管混凝土柱,针对壁式钢管混凝土柱截面特点,提出了壁式钢管混凝土柱平面外穿芯拉杆-端板连接梁柱节点。通过3个足尺节点试件的低周反复加载试验和有限元分析,对其破坏模式、滞回行为、承载能力、变形性能等进行分析。结果表明：节点的破坏模式为钢梁塑性铰区破坏,破坏区域钢梁上下翼缘屈曲或撕裂,梁与端板连接焊缝撕裂;滞回曲线稳定饱满,无明显捏拢;节点域混凝土损伤微小;破坏时位移延性系数大于3.0,等效黏滞阻尼系数大于0.34,具有良好的变形能力。所建立的有限元模型可较为准确地预测该节点在低周反复加载下的滞回行为。分析表明：随着轴压比提高,模型的延性降低;适当的增加钢梁翼缘和端板厚度可以提高节点的承载能力和延性。     

钢管混凝土刚性系杆拱桥上部结构施工技术

尼尔森体系钢管混凝土刚性系杆拱桥能提供较大的纵向刚度和良好的动力性能,以满足铁路重载和高速运行的要求。江苏某桥采用先拱后梁和系梁悬臂现浇方法施工,在拱肋拼装、拱肋大节段吊装施工、系梁支架现浇及挂篮悬臂浇筑等工序中采取技术措施,使施工质量满足设计和规范要求。     

壁式钢管混凝土柱抗震性能试验研究

通过3个截面高宽比为3.0的壁式钢管混凝土柱足尺试件在高轴压比下的低周反复加载试验和有限元分析,研究壁式钢管混凝土柱的破坏模式、滞回行为、承载能力、变形性能和能量耗散能力。结果表明：试件的破坏模式为压弯破坏,破坏区域钢板受压鼓曲、钢管纵向焊缝涨裂、混凝土压溃;试件滞回曲线稳定饱满,无明显捏拢现象;纵向隔板能够约束钢管壁板平面外变形,提高钢板局部屈曲强度;试件破坏时位移延性系数大于3.0,等效黏滞阻尼系数大于0.4,减小钢管壁板宽厚比可有效增加试件耗能能力。设计轴压比为0.54～0.69时,壁式钢管混凝土柱屈服位移角大于0.005rad,极限位移角大于0.02rad,具有良好的变形性能和耗能能力。建立的精细有限元模型可准确预测壁式钢管混凝土柱在恒定轴力和反复水平力下的滞回行为。有限元分析表明,轴压比对壁式钢管混凝土柱的极限位移影响显著,提高含钢率可有效增加其承载力和变形性能。     

桁式钢管混凝土拱桥面内极限承载受力研究

以4管桁式钢管混凝土拱桥为实例,采用弹塑性大变形计算理论,对拱桥面内极限承载受力全过程进行研究。对拱肋失稳形态和拱肋竖向位移、轴力、弯矩的发展等方面作了比较。最后对钢管混凝土拱桥设计规范(修订稿)中的简化计算方法进行了讨论。     

近断层地震作用下斜拉桥黏滞阻尼器参数简化设计方法

黏滞阻尼器是漂浮体系斜拉桥常用的减震耗能装置,但传统的阻尼器参数设计需要通过反复的非线性有限元时程计算来确定,这种方法不够简便有效。本文根据近断层地震的脉冲特点以及斜拉桥动力特性,通过建立斜拉桥的双质点模型的运动微分方程,推导出近断层脉冲作用下的动力反应计算公式;并基于等效线性化方法,得到非线性黏滞阻尼器参数与等效阻尼比的关系,从而利用主梁目标位移反向确定所需设置的黏滞阻尼器参数;最后通过一座斜拉桥实例验证本文方法的正确性,并提出了黏滞阻尼器参数设计简化方法的流程。     

大跨度钢管混凝土拱桥顶推施工技术研究

以石家庄石环公路系杆拱桥施工过程为研究背景，采用有限元分析软件ANSYS进行建模，对钢管混凝土拱桥顶推施工过程进行模拟计算，得到了各结构危险工况和主梁不利截面范围，为该桥的顶推施工实施提供了科学依据。     

中承式钢管混凝士拱桥维修加固工艺设计技术

以蜀河汉江大桥维修加固工程为倒，从拱肋横向稳定性加固、横粱加固、更换新吊杆、拱肋和拱脚腹板填实、拱肋腹板除湿泥、拱肋涂装工艺设计技术等诸方面，介绍了中承式钢管混凝土拱桥维修加固的工艺设计技术，供广大维修加固工程技术人员参考。     

单肋钢管混凝土拱桥稳定分析

介绍了钢管混凝土拱桥稳定性分析的两种理论:线性屈曲和非线性屈曲。采用大型通用有限元分析程序ANSYS对某单肋钢管混凝土人行拱桥成桥稳定性进行了分析,探讨了拱桥矢跨比、径厚比的变化对该桥稳定性的影响。结果显示,在考虑了双重非线性的影响后,钢管混凝土拱桥矢跨比宜选在1/4~1/5,而加大管径比加大壁厚对结构的安全稳定设计更加有效。