高墩大跨度连续刚构桥的抗震分析

本文以一座高墩大跨度连续刚构桥的设计实例为背景,建立起动力分析模型,对桥梁结构的动力特性进行了计算分析;并采用线性时程方法,输入实际地震波激励,对该结构在地震作用下的时程响应进行了分析研究,探明了高墩连续刚构桥在纵向、横向和竖向多维地震动作用下的响应特点,为该类结构的抗震设计提供参考。     

行波激励下双肢薄壁高墩大跨连续刚构桥的动力响应

利用大型结构分析软件,建立了一座5跨双肢薄壁高墩大跨连续刚构桥的空间抗震有限元模型,运用时程分析法计算了一致激励及行波效应下高墩的地震响应。结果表明：纵向线刚度大的墩将分担较大的纵向内力,质量大的墩将分担较大的横向内力;考虑行波效应后,结构的内力均有不同程度的增大,而结构的位移却呈现减少的趋势,结构的振动周期延长。     

多点激励下大跨度连续刚构桥地震响应振动台阵试验研究

目前对于大跨度桥梁在多维多点激励下的地震响应尚缺乏试验研究。以一高墩大跨度钢筋混凝土连续刚构桥工程为对象,按1/10比例设计和制作一座三跨刚构桥模型,并通过地震模拟振动台阵试验,研究一致激励、行波激励和局部场地效应等对刚构桥地震响应的影响。研究表明:刚构桥对地震动的频谱特性十分敏感,地震响应差异较大;行波效应增大桥墩变形和墩底应变,其影响程度随视波速和墩梁约束的不同而有差异,且桥墩墩底较墩梁固结处对行波效应更为敏感;局部场地效应增大桥墩变形和墩底应变,且其对中墩和边墩以及墩底和墩梁固结处的影响有所不同;同时考虑行波效应和局部场地效应,桥墩的动力响应较一致激励以及单独考虑行波效应和局部场地效应时有所增大。因此,在长大桥梁地震响应精细化分析中必须考虑地震动空间效应。     

考虑行波效应的大跨度连续刚构桥地震响应分析

为研究大跨度连续刚构桥地震响应特性,基于考虑行波效应的多点激励时程分析方法,以涪江三桥为研究对象,应用ANSYS有限元软件对其进行了地震响应分析,并与一致地震激励下的计算结果进行了比较。研究结果表明,行波效应对该类连续刚构桥桥墩的抗震设计是有利的,对主梁则会产生不利影响。     

波纹钢腹板连续刚构桥抗震性能研究

根据箱梁截面抗剪能力相等原则,建立了波纹钢腹板连续刚构桥和相应的混凝土腹板连续刚构桥有限元模型,对二者的动力特性和抗震性能进行了对比分析。结果表明:混凝土腹板刚构桥的竖向1阶频率、纵向1阶频率均高于波纹钢腹板刚构桥,横向1阶频率相差不大。无论在横桥向还是纵桥向,梁体质量的减小均使得梁体的地震作用减小。在横向地震作用下,波纹钢腹板刚构桥矮墩的内力、高墩墩顶剪力均小于混凝土腹板刚构桥,而高墩墩顶弯矩、墩底内力均大于后者;在纵向地震作用下,波纹钢腹板刚构桥矮墩及高墩墩顶内力均小于混凝土腹板刚构桥,而高墩墩底的内力大于后者,所以在设计中应对非规则桥型布置方案中的高墩引起足够重视。     

桥墩选型对连续刚构桥地震响应的影响

为研究桥墩截面形式对连续刚构桥的动力及地震响应,以陕西某连续刚构桥为例,分别采用与原桥相同的纵向刚度和横向刚度双肢墩,使用大型空间有限元分析软件迈达斯Midas Civil 2018建立了矩形空心墩和双肢薄壁空心墩不同截面尺寸的有限元模型,运用时程分析法,对比分析了单肢墩与双肢墩结构对地震的响应,结果表明:双肢墩可以有效减少连续刚构桥的桥墩弯矩效应,但是会适当增加其位移响应。研究成果可为该类桥梁的弹性设计提供一定的参考和依据。     

多跨刚构桥动力特性及地震响应分析

以宝汉高速涧口河六跨变截面大跨径连续刚构桥为例,借助于目前常用的Midas软件,对大跨径6跨变截面连续刚构桥的自振特性进行分析,了解此类结构的自振特点.通过动力时程分析法,对连续刚构桥进行纵向、横向、竖向的地震响应分析,以便在大跨度连续刚构桥设计及施工时,重点关注纵桥向的动力响应,由此对工程实践有一定借鉴作用.     

山区高墩大跨连续刚构桥地震时程响应分析

为了分析研究高墩连续刚构桥地震时程响应规律,以西北地区某一跨径为(48+96+48)m的组合连续刚构桥为例,该桥三维有限元模型是借助软件ANSYS进行建立,研究了其自振结构动力特性,根据桥址的实际地质情况,选用适用的Elcentro地震波作为输入地震波;根据时程分析理论,分析了此地震波作用下全桥的地震响应,具体分析了刚构桥桥墩内力及主梁跨中位移的时程响应。研究结果表明:地震波纵向输入时,墩梁连接处及主梁跨中主要表现为纵向位移和竖向位移;横向输入时,主要表现为横向位移;竖向输入时,主要表现为竖向位移。1~#、2~#墩底和墩顶的内力响应不同地震波下有所不同,其响应的最大值分别出现在不同的时间点。     

不同入射角下高墩连续刚构桥地震相应分析

采用Lanczos法对高墩连续刚构桥进行模态分析,并在此基础上将Kobe波分别以0°、15°、30°入射,研究了地震波入射角度对高墩连续刚构桥地震响应的影响。结果表明:高墩连续刚构桥对地震波入射角度的变化极其敏感。随着地震波输入角度的增大,除桥墩轴力小幅减小外,桥墩的内力及墩顶纵向位移均大幅度增加,增幅均在20%以上。在桥梁抗震设计中,地震波入射角度对结构抗震性能的影响应引起设计者的高度重视。     

高墩大跨度连续刚构桥抗震影响因素分析研究

高墩大跨连续刚构桥是一种应用广泛的桥梁结构,其地震响应不同于一般的中小跨径桥梁,影响其抗震性能的因素有很多。文章利用有限元软件Midas/Civil进行模态分析,分别采用反应谱法和线性动态时程分析法,着重研究了考虑桩-土效应与墩底固结、二维地震输入和考虑竖向地震输入、墩高差异三种因素对高墩大跨连续刚构桥抗震性能的影响,分别得出相关结论,为类似连续刚构的抗震设计提供参考。