东河泥石流对高速公路危险性评价及防治

为了评价西昌市东河泥石流对某高速公路的影响,采用遥感解译、野外调查、室内分析与计算等手段,研究了该泥石流沟活动历史和物源特征,计算了泥石流整体冲击力、最大冲起高度、爬高及弯道超高等活动特征值,预测了该泥石流的爆发频率。基于此,对高速公路桥梁危险性进行了评价,提出了泥石流沟区域高速公路路线布设、桥梁净空、结构形式及桥墩防撞等综合防治措施,可供类似地区高速公路工程参考。     

川南横断山区高速公路桥梁设计关键技术

文章以川南横断山区某高速公路为例,针对项目区桥梁抗震设防烈度高、桥位河谷深切狭窄、横坡陡峻、弯道桥梁多、纵坡大等特点,提出了桥梁的总体设计原则.从桥型选择、桥梁支座系统设计、桥墩设计、防落梁措施等方面,阐述了桥梁抗震设计关键技术;并对跨越泥石流沟、隧道之间桥梁、高陡斜坡等特殊路段桥梁设计,给出了合理的建议.     

基于ABAQUS自复位桥墩与现浇桥墩性能对比

介绍自复位桥墩出现的背景,自复位桥墩的结构组成和工作性能。基于ABAQUS有限元软件对自复位桥墩和现浇桥墩进行建模分析,采用拟静力分析的方法,用水平往复位移荷载代替地震波进行加载,根据受力云图和滞回曲线,对比两者在承载力、耗能能力、刚度方面的差异,得到以下结论:自复位桥墩的承载能力稍弱于现浇桥墩,但是自复位桥墩有良好的复位能力;现浇桥墩的耗能能力比自复位桥墩强,但是自复位桥墩其结构本身可以耗散地震能量;自复位桥墩刚度衰减率小于现浇桥墩。     

外置可更换软钢装配式桥墩力学性能研究

为了提高装配式桥墩承载力、减轻地震损伤,达到震后快速修复使用功能的目的,提出一种榫头承插式桥墩结构优化方法——外置可更换耗能软钢。分别建立现浇桥墩和外置可更换耗能软钢的榫头承插式桥墩非线性有限元模型,通过数值分析对比两种桥墩力学性能的差异。结果表明:外置可更换耗能软钢的榫头承插式桥墩的竖向承载力大于现浇桥墩;相较现浇桥墩,耗能软钢榫头承插式桥墩水平极限位移更大且承载力达到峰值后下降速度较慢;外置可更换耗能软钢的榫头承插式桥墩的滞回性能、水平等效刚度、延性、残余位移和耗能能力与整体现浇桥墩基本一致。     

实体混凝土桥墩水化热和施工开裂分析

以某双线铁路桥桥墩施工阶段开裂为研究背景,对实体混凝土桥墩进行水化热和施工开裂分析。指出对于一般的铁路实体混凝土桥墩,水化热引起的拉应力作用不容忽视,在施工早期常常成为引起桥墩竖向开裂的主要因素之一。进一步将双线与单线桥墩作对比,得出单线桥墩由于受到承台的横向约束较小,水化热产生的温度应力显著小于双线桥墩。分析结果可为相似桥墩的水化热设计分析提供参考。     

变截面高桥墩稳定性设计问题研究

随着桥墩高度的增加,桥墩稳定性问题愈来愈突出。针对变截面高桥墩设计中的稳定性问题进行研究,首先研究了高桥墩的发展概况,然后以材料力学中挠曲方程为基本方程,详细推导了变截面桥墩的稳定计算公式,分析了桥墩墩身布置对临界力的影响,供设计人员参考。     

简述桥墩的延性设计

通过对地震作用下桥墩常见破坏形式的分析,阐述了桥墩延性设计必要性,并简述了桥墩延性的设计方法及影响桥墩延性的因素。     

动水压力作用对深水桥墩地震响应的影响

地震激励下水与桥墩的相互作用会对桥墩产生动水压力,本文研究动水压力作用对深水桥墩地震响应的影响,对提高深水桥墩长大桥梁的抗震安全性尤为重要。分别采用Morison方程和辐射波浪理论,建立了动水压力计算方法,分析了动水压力作用对桥墩地震响应的影响,并比较了两种方法计算的动水压力对桥墩地震响应影响的差异;分析了考虑土-结构相互作用时以及双向地震作用下动水压力作用对桩基桥墩地震响应的影响。研究表明:动水压力作用不仅会改变桥墩的动力特性,而且会增大桥墩的地震响应,其影响随相对水深的增大而增强;当桥墩迎水面宽度较大时,采用Morison方程计算的动水压力对桥墩地震响应的影响明显大于采用辐射波浪理论计算动水压力的影响;考虑土-结构相互作用会降低动水压力对桥墩地震响应的影响,但其影响仍不容忽视;考虑双向地震作用会加剧动水压力对桥墩地震响应的影响。由此得出结论,在深水桥墩长大桥梁的抗震分析中,需考虑动水压力作用对桥墩地震响应的影响。     

钢筋增强ECC-普通混凝土组合桥墩抗震性能研究

为了探究钢筋增强ECC-普通混凝土组合桥墩的抗震性能，基于ABAQUS对7个组合桥墩和1个普通混凝土桥墩的拟静力试验进行数值模拟，研究墩身材料、配筋率、剪跨比、轴压比、钢筋笼位置及ECC包裹层厚度对桥墩骨架曲线、变形性能、耗能能力、刚度退化及残余位移的影响。模拟结果表明：组合桥墩全面优于普通混凝土桥墩，能有效提高桥墩的强度与延性，进而提高桥墩的抗震性能；提高配筋率可以提高组合桥墩的承载能力与变形性能，但是对刚度退化与残余位移影响不大；剪跨比对组合桥墩的延性影响较大，提高剪跨比虽能增强桥墩变形能力，但降低了桥墩承载能力；轴压比对组合桥墩的影响与剪跨比相反，增大轴压比提高了桥墩的承载能力，却降低了其韧性；ECC包裹层厚度对组合桥墩的峰值荷载影响不大，对桥墩韧性有一定的影响；将钢筋笼置于普通混凝土，不能充分发挥钢筋笼的性能，降低了桥墩的抗震性能。     

自复位消能桥墩抗震性能研究

介绍自复位消能桥墩的基本概念及研究意义,基于SAP2000平台建立自复位消能桥墩的多弹簧模型,提出用多线性弹性弹簧代替预应力筋,用弹塑性弹簧代替阻尼器的简化数值模拟方法,并对该模型进行Pushover分析,研究自复位组件及耗能组件对桥墩滞回性能的影响。同时对自复位消能桥墩和传统桥墩进行非线性动力时程分析,研究两种桥墩在地震波下的抗震性能。结果表明自复位消能桥墩多弹簧模型地震作用下性能稳定,地震作用下自复位消能桥墩的柱顶最大位移大于传统桥墩,残余位移明显小于传统桥墩结构,桥墩震后性能良好。     

黄土冲沟区桥梁下部结构安全影响因素研究

对黄土冲沟区域的地质特点进行了总结,针对冲沟滑坡、泥石流、土体流失等对桥梁下部结构的影响建立了力学模型,分析了地质灾害对桩基安全性的影响,结果表明,桩基位于冲沟坡体不同位置时,土体流失对桩基的性状(桩侧土体作用力、桩基自由长度、挠曲曲线第一零点位置、最大弯矩值降低量、横轴向位移增大量、横轴向承载力减小量、稳定程度减小量等)的影响有着显著区别;提出了滑坡推力和泥石流冲压力作用下墩台及桩基内力计算方法;针对不同的影响因素提出了相应的防治工程措施。     

动冰力模型参数对墩柱结构非线性地震反应影响研究

结冰水域墩柱结构往往被大片的海冰包围,地震作用下,把冰与墩柱结构的相互作用以动冰力模型的形式考虑将大大简化结构地震反应的工作量,但合理的动冰力模型参数仍有待于进一步研究。本文对已有冰力模型进行分析,在适用于地震动力反应分析的Croteau冰力模型的基础上,建立冰水域墩柱结构地震反应计算模型,并以一桥墩为研究对象,研究该冰力模型参数对墩柱结构地震非线性反应的影响。结果表明:地震作用下海冰对桥墩的影响随着冰力模型中加载位移的增大而减小,且加载位移对墩底的剪力影响较小而对弯矩影响较大;动冰力模型中的位移比小于1.5时,结构的地震响应偏小,为了冰水域墩柱结构的抗震设计更安全,建议动冰力模型中位移比取2.0～2.5。     

辅助墩对大跨度斜拉桥活载和动力响应的影响

斜拉桥是一种特殊结构的桥梁,其特殊之处就在于可以给定一个拉索的初拉力,这个拉力会改变整个斜拉桥结构体系的内力和变形以及各个部件的受力,但是影响斜拉桥内力的因素还有很多,比如说辅助墩。对于斜拉桥这样的大跨度超静定体系,地震、台风以及车辆移动荷载等动力激励的作用下动力反应较为敏感,所以研究斜拉桥的动力响应对其是非常重要的。本文以某斜拉桥为例分析了辅助墩对斜拉桥活载响应的影响,活载作用下辅助墩设置的合理位置,以及辅助墩对斜拉桥动力特性和地震响应的影响。     

A Study of the Cumulative Impact Forces of Stainless-Steel Reinforced Concrete Pier

Stainless-steel reinforcement is used to replace the common reinforcement of RC pier in the marine environment, so as to solve the corrosion issue of reinforcement. According to the collision force of stainless-steel reinforced concrete bridge pier under cumulative impact, in this paper the cumulative impact loss factors of the pier is considered to analyze the relationship between the pier stiffness and ultrasonic sound velocity by numerical simulation. The calculation formula of the collision force considering the cumulative impact damage of the pier is then created with the experimental verification and comparative analysis of relevant norms. The results show that the formula of the collision force proposed in this paper is able to better reflect the actual force of the cumulative impact of the pier.     

柔性墩梁固结桥墩的墩顶刚度及其应用研究

论文首次提出"墩顶刚度"概念,它是一个直观反映墩梁固结的柔性桥墩刚度与内力、位移关系的力学参数。将墩顶刚度应用于墩梁固结桥墩的受力分析和结构优化,是一种实用的科学研究方法。     

具有自复位功能的泥石流拦挡坝抗冲击性能

为了解决泥石流拦挡坝在泥石流发生时容易被大块石损毁的问题,提出了一种具有自复位功能的泥石流拦挡坝,并采用钢球代替泥石流中的大块石,运用有限元软件ABAQUS对其进行冲击模拟,从坝体的变形、支反力、位移、加速度等方面与普通重力式泥石流拦挡坝进行了对比分析。结果表明:自复位拦挡坝较普通重力式泥石流拦挡坝有良好的抗冲击性能,其应力小且分布比普通重力式泥石流拦挡坝更均匀,支反力和加速度较普通重力式泥石流拦挡坝有显著降低,位移略大于普通重力式泥石流拦挡坝。     

Influence of bridge deck on tsunami loading on inland bridge piers

The customary method of computing the hydrodynamic force on a pier of a bridge is based on the model tests of stand-alone piers. This implicitly ignores the influence of the deck on the flow pattern around the piers. The hydrodynamic force exerted on the piers by a solitary-like wave generated in a hydraulic wave flume is investigated using a complete pier-deck model, which includes both the pier and deck in the actual proportion. The experimental results reveal that the hydrodynamic force on the piers is influenced by the presence of the deck. For the complete bridge configuration studied, the actual force component which results from the hydrodynamic pressure acting on the piers only could be increased by as much as 50% over that for the case of stand-alone piers. This is due to the influence of the deck in obstructing the free splashing and topping over of the wave upon striking the piers, resulting in accumulation of fluid in front of the piers, and hence increasing the pressure on them. Thus, the hydrodynamic force computed based on experiments on stand-alone piers could be non-conservative for design of piers.     

基于船-桥碰撞接触时间的船撞力简化计算方法

通过数值模拟初步分析了不同吨位船舶撞击代表性桥梁工程的接触时间,根据船 桥碰撞动力学模型得出了船撞力和接触时间的理论解;分析了船舶质量、初始撞击速度、船艏刚度以及桥墩刚度等参数对碰撞接触时间的影响,拟合出碰撞接触时间的简化计算公式,并通过实际船 桥碰撞工程的数值模拟对简化计算公式进行了验证,从而修正了中国《公路桥涵设计通用规范》中关于漂浮物撞击桥梁的碰撞接触时间的定义;基于冲量定理分析了船 桥碰撞接触时间与峰值船撞力的关系,研究了船撞力时程曲线与正弦波和三角波的关系,并与数值模拟结果进行了对比分析,建立了峰值船撞力简化计算公式。结果表明:船 桥碰撞接触时间与船舶质量和接触刚度有关;峰值撞击力计算值与数值模拟结果吻合较好。     

基于不同隔震体系的预制拼装桥墩桥梁结构 地震响应分析

为了研究预制拼装桥墩桥梁结构的地震响应,基于OpenSEES有限元分析软件建立墩顶隔震和墩底隔震的预制拼装桥墩连续梁桥分析模型; 通过分析桥梁模型在3组不同强度、不同特性地震动激励下的动力特性、位移、内力、残余位移、预应力筋预应力、接缝压力等参数的变化,对隔震体系的隔震效果进行评估并给出了墩底隔震桥梁的设计建议。结果表明:预制拼装桥墩连续梁桥采用墩顶隔震体系和墩底隔震体系均可以大幅减小桥梁在地震中的位移和内力,延长桥梁自振周期; 采用墩梁固接、墩底隔震的桥梁结构相比于直接采用隔震支座连接墩梁的桥梁结构具有更长的自振周期、更小的震中位移和墩顶残余位移,表现出更好的隔震效果,在大地震中墩底隔震体系隔震优势更加明显; 采用墩底隔震体系的桥梁预制拼装桥墩会有更大的预应力变化、预应力损失和接缝竖向压力,因此隔震支座也应具备更高的性能。     

Abschätzung einer Anprallkraft für murenexponierte Massivbauwerke

Estimation of a debris flow impact force against protection structures made of structural concrete. Alpine regions are exposed to several gravitational hazard processes. Such processes are debris flows, landslides or avalanches. Human settlements are amongst other things protected by structures adjusted to a certain process. The preparation of methods of calculation for the estimation of a debris flow impact force against such protection structures made of structural concrete is the major content of this paper. The paper is strongly related to the Austrian code series ONR2480X currently under development.