双槽渡槽结构地震非线性碰撞研究

依据建立的双槽渡槽薄壁结构动力分析模型,利用非线性接触单元Kelvin模型,开展了纵向地震波输入下的非线性碰撞响应分析.采用不同场地条件和不同峰值调幅的地震波输入,计算分析了南水北调老张庄双槽渡槽结构纵向碰撞地震反应.计算结果表明,伸缩缝间距大小对跨间碰撞效应影响很大;同时结构碰撞响应对输入地震波具有较强的频谱敏感性;计算中是否发生跨间碰撞对结构地震反应影响较大,说明了开展大型渡槽结构非线性碰撞地震响应分析是很有必要的.     

剪力键对隔震桥梁地震响应影响分析

为了保证隔震桥梁在正常使用状态下的正常工作,需要在摩擦摆支座中设置剪力键,因此有必要研究剪力键对隔震桥梁的影响。以粤东高烈度地区某连续梁桥为背景,建立全桥有限元模型,分析了采用摩擦摆支座的隔震桥梁在E1及E2地震荷载激励下的响应。通过改变摩擦摆支座内剪力键水平承载能力大小,研究了不同剪力键承载能力对隔震桥梁地震响应的影响。研究结果表明,剪力键承载能力对墩底弯矩幅值及墩顶位移幅值影响较大,但对主梁位移幅值及支座幅值影响较小;当剪力键承载能力P与固定支座竖向设计荷载W的比值等于0.08时最优,此时剪力键在E1地震激励下不失效,且在E2地震激励下,对支座减隔震效果影响较小。     

简支梁式渡槽考虑流固耦合的横向地震三维动力响应分析

以横向地震作用下的大跨度简支梁式渡槽为对象,研究其在行波效应以及渡槽两端支撑不同高时的三维流固耦合响应。研究表明支撑不等高的渡槽,由于其两端刚度不均匀,槽身侧移受到较大影响,刚度变小则侧移变大,反之亦然。研究还表明,行波效应对渡槽的影响比较明显,激励一致情况下的槽身各截面侧移峰值要明显小于激励不一致的情况,但是槽身各截面的弯矩却恰恰相反,激励一致情况下的各截面弯矩峰值要明显大于激励不一致的情况。     

基于新型分离式隔震装置的高低墩连续梁桥动力分析

高承载力隔震支座具有低压应力相关性和优异的摩擦性能,因此可以将其作为分离式隔震装置的核心承载力构件,使分离式隔震支座具有低相对刚度和高阻尼的优点,在墩高差距大的连续梁桥中应用,经过隔震优化布置研究,取得良好的隔震效果。本文选择西昭高速典型高低墩连续梁桥为研究对象,分析在不同隔震布置方案下结构在Ⅷ度和Ⅸ度地震作用下的动力响应,研究发现布置可分离式隔震装置后,结构周期大幅延长,地震能量输入降低,桥墩墩底剪力和弯矩有效降低,且在高低墩之间分布更均匀,墩底曲率大幅下降,结构阻尼耗能降低,非弹性耗能大幅增加,说明可分离式隔震支座可以使地震能量在高低墩桥墩中均匀均布,减少能量集中的现象,能起到良好的隔震耗能效果。     

大型渡槽结构地震响应分析

大型渡槽槽身采用薄壁杆件结构,渡槽支架与槽身采用盆式橡胶支座连接,根据此结构特点,提出了大型渡槽结构地震响应分析模型.该模型综合考虑了渡槽槽身横向弯扭耦合振动、约束扭转变形、渡槽支架变形和盆式橡胶支座等对渡槽动力响应的影响.采用能量原理给出了渡槽梁段单元的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵的表达式.具体计算了某大型渡槽的地震响应,计算结果表明本文模型计算渡槽结构的地震时程响应与大型结构分析程序SAP93计算的结果十分接近,但本文方法相当简单,计算工作量小,使用方便,是大型渡槽结构地震响应计算的实用模型.     

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。     

简支梁桥铅芯橡胶支座减震特性研究

以一座4×40m简支T形梁桥为例,对常规非隔震设计的板式橡胶支座和减隔震设计的铅芯橡胶支座(LRB)进行对比分析,比较了2种支座设计下桥梁结构的动力特性以及采用隔震设计后桥梁结构内力、位移响应与非隔震设计的差别。在其他条件一致前提下,研究了铅芯橡胶支座的力学参数对减隔震效果的影响。研究结果表明:铅芯橡胶支座较板式橡胶支座设计的桥梁可以延长结构的周期;设计的铅芯橡胶支座具有明显的减震效果,铅芯橡胶支座可以大幅度减小各墩墩底剪力及墩底弯矩,各墩所受地震力重新合理分配且受力趋于平衡;同时在减隔震设计中,只考虑增大铅芯橡胶支座的型号反而会给桥梁下部结构带来不利的影响。     

考虑流固动力相互作用的大型渡槽地震响应研究

根据符拉索夫及豪斯纳尔理论建立考虑槽内水体与渡槽槽身流固耦合的渡槽薄壁结构空间地震响应计算模型,该模型综合考虑了渡槽横向、竖向、纵向、自由扭转变形、约束扭转变形以及槽内水体对槽身的流-固动力相互作用等。由能量变分原理推导给出了渡槽薄壁梁段单元刚度矩阵及质量矩阵,按粘滞阻尼假设建立了渡槽结构阻尼矩阵。利用该模型对南水北调中线水利工程某大型渡槽进行了多工况地震时程响应计算。计算结果说明在地震作用下,渡槽槽内水质量对渡槽的横向地震响应有较大影响,在大型渡槽抗震设计计算时应予以重视。本文模型计算简单易行,是考虑槽内水体流固耦合作用的渡槽薄壁结构实用的地震响应计算模型,计算结果可为大型渡槽的抗震设计提供参考。     

近场地震作用下隔震储罐动力响应参数影响分析

为了研究近场地震作用下,基础隔震参数对储罐地震响应的影响,以1000 m3的储罐为研究对象,通过ADINA建立储罐的有限元模型并输入汶川武都近场地震波,选取不同的隔震参数分析其动力响应,结果表明:基础隔震可以有效降低储罐的基底剪力和罐壁等效应力;随着隔震层阻尼比的增大,储罐罐壁等效应力和基底剪力先增大后减小,隔震层阻尼比取0.1~0.3为宜;随着隔震周期的增大,储罐基底剪力和罐壁等效应力逐渐降低,隔震周期取2~4 s为宜;基础隔震措施不能控制储液的晃动波高。     

某地震高烈度区多项不规则高层结构隔震设计

以某高烈度区多项不规则超长高层隔震结构工程为例,针对基础采用有、无铅芯钢板叠层橡胶隔震支座(LRB、LNR)的隔震结构,分别进行结构在8度(0.2 g)多遇、设防、罕遇地震作用下的动力时程分析,并对比验算隔震前、后的层间剪力比及倾覆弯矩比,结果表明该结构可满足初定的隔震目标,上部结构水平地震作用可按降低1度进行设计,在各设防水准地震作用下结构地震响应均得到大幅度衰减.