双座串联大跨度斜拉桥横向C型钢阻尼器减震优化

双座串联斜拉桥是大跨度斜拉桥设计实践中的一种创新,本文以洪鹤大桥为背景,研究了横向C型钢阻尼器对该类桥梁的减震效果.首先,基于Midas Civil建立全桥空间有限元模型,根据桥梁特点及场地条件选取合适的地震波,以横向+2/3竖向组合方式输入,采用非线性时程分析计算地震响应.随后,在除塔梁支座外的其余支座处布置横向C型...     

大跨度桥梁中液压阻尼器的减震研究

为了分析研究液压阻尼器对大跨度桥梁地震效应的控制作用,以一座斜拉桥为例,在相同的地震波作用下,对三种不同的塔梁连接形式分别进行时程分析,比较了三种连接形式下桥梁跨中及桥塔的纵向位移、主梁及桥塔的受力情况,指出液压阻尼器能够改善大跨度桥梁的动力特性。     

不同地震激励下大跨度独塔斜拉桥减震控制研究

以一座大跨度独塔斜拉桥为例,建立其有限元模型,利用时程分析法计算分析了弹性连接装置和阻尼器对大跨度独塔斜拉桥的减震效果,并着重分析了不同地震动特性(频谱特性和加速度峰值)对大跨度独塔斜拉桥减震效果的影响。分析表明,只要合理选取参数,在塔梁间设置弹性连接装置或阻尼器均能有效地控制梁端的地震位移和塔底的弯矩;不同地震动特性显著影响了两种装置的减震效果。     

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。     

刚构体系斜拉桥横向减震分析研究

建立了刚构体系斜拉桥有限元模型,进行了结构自振特性分析,对设不设置铅芯橡胶支座的2种模型进行了地震响应分析,并对减震支座参数进行了合理性研究。结果表明:刚构体系斜拉桥设置铅芯橡胶支座可以获得良好的减震效果。该结论可供同类型桥梁减震设计参考。     

斜拉桥结构中隔震减震技术的应用

针对斜拉桥本身具有半漂浮结构的特点,提出了通过粘滞阻尼器与减、隔震支座的减震设计思路,并阐述了粘滞阻尼器、铅芯橡胶支座及拉索减震支座的性能和应用方法,从而达到减弱结构地震反应的效果。     

附加金属阻尼器对钢框架结构减震性能研究

利用自编时程分析程序,研究10层钢框架结构在EL-Centro地震波作用下,附加金属阻尼器前后的地震响应,考查多遇地震和罕遇地震作用下阻尼器消能减震效果和附加金属阻尼器前后地震动输入给结构的能量大小.     

脉冲地震作用下千米级斜拉桥减震设计方法

为研究近断层脉冲地震动作用下千米级斜拉桥的减震设计方法,以某漂浮型千米级斜拉桥为背景,建立了有限元模型,选择了典型的近断层脉冲型地震动,同时设计了3种减震体系,在塔梁之间分别采用弹性连接装置、流体粘滞阻尼器以及两者的组合装置。随后对模型进行了非线性动力分析,分析了脉冲效应、减震体系的设计参数和减震效果,结果表明:脉冲长周期放大结构反应,剪切波速不影响结构反应,组合装置的减震效果最好。最后,建议了基于目标减震率的减震体系设计流程。     

基于位移型阻尼器力学模型的消能减震设计方法

为了促进减震技术的应用,提出了一种基于位移型阻尼器力学模型和结构力学特征的消能减震设计方法。此方法避免了传统消能减震设计方法中多自由度体系与等效单自由度体系的相互转化,面向多自由度体系进行主体结构、阻尼器、连接构件一体化减震设计,与抗震设计规范和设计流程相衔接,具有较好的适用性。利用所提出的消能减震设计方法,使用墙式连接金属阻尼器,对1个8度抗震设防的4层钢筋混凝土框架原型结构进行了减震设计,得到墙式连接金属阻尼器减震结构,采用OpenSees对其进行了9度罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,验证了所提出的减震设计方法的有效性。     

大跨度斜拉桥中的几何非线性问题

介绍了斜拉桥几何非线性的分析方法,针对大跨度斜拉桥几何非线性的静动力问题给出了解决办法,最后指出了需要进一步解决的问题,从而为其进一步的研究提供了理论基础。     

大跨度斜拉桥拉索阻力系数风洞试验研究

通过香港昂船洲大桥拉索风阻系数风洞试验研究,得到了各工况下不同直径及不同的表面形式拉索的阻力系数值,并对大跨度斜拉桥拉索的阻力系数特性进行了研究。结果表明：来流方向从顺桥向往横桥向变化时,阻力系数逐渐增大;来流方向沿纵桥向时,拉索倾角对阻力系数影响较大,风速对其影响较小;阻力系数随表面粗糙度的增加而增大,横桥向时表现更加明显,并且螺旋线表面阻力系数大于压花表面阻力系数;螺旋线表面拉索阻力系数受风速影响较小,压花表面阻力系数随风速的增大而增大;对比试验值与我国现行规范取值,规范取值偏于保守。     

某双塔斜拉桥抗震性能研究

以某大跨双塔斜拉桥为例,建立了主桥和引桥一体的动力模型,通过反应谱和非线性时程方法,分析了其地震响应,研究表明该桥满足抗震性能目标,纵向设置粘滞阻尼器后能显著的减少纵向地震反应内力。     

金属阻尼器消能减震体系的等阻尼比设计方法

为合理有效地简化金属阻尼器消能减震结构体系的设计,提出了“等阻尼比”的设计原则,在设计性能水准的地震作用下使所有阻尼器自身的等效阻尼比相等,该原则在实际参数设计时可等价于更便于应用的“等延性系数”原则。该原则是一种概念优化设计原则,目的是使所有阻尼器都能充分发挥其阻尼耗能作用,从而以较小的代价来实现预定的减震控制效果。应用该原则可简化等效附加阻尼比的估算,并将金属阻尼器减震体系的刚度参数与阻尼参数进行解耦,使参数的确定过程更简便。基于“等阻尼比”原则,提出了金属阻尼器消能减震体系的实用设计方法,该方法采用以金属阻尼器延性系数和体系刚度特征参数为设计控制参数,以地震作用下层间位移角的性能需求为设计目标,以等效单自由度体系计算位移响应的求解模型。建立了体系等效阻尼比和等效周期的快速估算式,进而给出了两个控制参数的确定方法及阻尼器布置建议。通过对一个钢筋混凝土框架减震结构的设计和性能验算证实了所提方法的可行性与可靠性。     

矮塔斜拉桥桥墩刚度优化研究

以广州市东沙至新联高速公路矮塔斜拉桥设计方案为背景,应用通用程序MIDAS/Civil 2006建立有限元模型,利用原设计方案的结构参数,通过改变双薄壁墩壁距的方法,计算分析桥梁控制截面的变形、内力和应力,最后通过比较控制部位的应力值,优选出桥墩刚度。     

大跨钢箱梁斜拉桥施工控制要点分析

结合某大跨钢箱梁斜拉桥的施工控制实践，分析了其斜拉桥结构本身的固有特点，介绍了在此类桥的施工控制过程中应注意的几个问题，以供类似工程参考。     

采用振动台阵的超大跨斜拉桥大比例全模型试验研究

强震作用下超大跨斜拉桥的结构响应与其结构体系密切相关,且受基础和场地土特性影响较大,然而目前为止,因试验条件和技术所限,尚缺乏相关的全桥模型振动台试验研究。以一座试设计的主跨1400m超大跨斜拉桥为原型,设计一座几何相似比为1/70、包括桩基础和场地土的全桥模型;采用振动台阵试验技术,研究El Centro波、人工波、Mexico City波等三种典型地震一致激励下不同结构体系的地震响应特性及影响机理,所研究的结构体系包括：纵向半漂浮体系、纵向弹性约束体系、以及本文作者提出的纵向辅助墩耗能体系和横向耗能体系;探讨不同纵向结构体系的抗震性能以及附加在上塔柱间的耗能构件对斜拉桥横向地震响应的控制效果。试验结果表明：土-结构相互作用对上部结构地震响应的影响不可忽视;主塔地震响应受高阶振型的影响明显;在PGA为0.4g以下的El Centro波和人工波、以及PGA为0.2g的Mexico City波作用下,结构响应仍处于弹性状态;纵向弹性约束体系和纵向辅助墩体耗能系可有效减小主塔位移和塔-梁间纵向相对位移响应,其中作者提出的纵向辅助墩耗能体系的抗震性能更好;附加耗能构件可有效降低主塔的弯矩应变响应,实现分散主塔受力和附加耗能作用,但对主塔加速度和位移响应的控制有限。     

钢筋混凝土桥墩基于位移的抗震设计方法

通过改进能力谱法,给出了一个可以实现“小震不坏、中震可修和大震不倒”多级性能目标的钢筋混凝土桥墩直接基于位移的抗震设计方法。首先以钢筋和混凝土的应变幅值建立了钢筋混凝土桥墩不同破损极限状态的量化准则,并基于曲率延性系数和位移延性系数关系转化为墩顶位移的表述形式。再以屈服位移和位移延性系数作为设计参考变量,采用屈服谱加速度和屈服位移(Ay-Dy)格式的地震需求谱求解系统在不同风险水平地震作用下的反应。最后以能力设计原理保证桥墩截面的抗剪强度需求。通过一个具体设计算例说明了建议方法的可行性。     

超大跨径斜拉桥受力特性分析

就1 600 m斜拉桥在方案试设计过程中遇到的问题进行了一些探讨,对斜拉桥跨径增大后在动力特性方面表现出与常规斜拉桥的不同进行了概念分析;此外,从静力和动力的角度分析了1 600 m斜拉桥在施工长悬臂阶段的受力情况,验证了最大单悬臂状态的施工安全性。     

辅助墩对预应力混凝土斜拉桥动力特性的影响

基于有限元方法,以南太湖大桥为例,考虑有无辅助墩两种不同的结构形式,通过建立空间动力计算模型对独塔双索面预应力混凝土协作体系斜拉桥进行动力特性计算与分析,以促进预应力混凝土斜拉桥动力特性的研究。