高架车站大悬臂独柱桥墩桥梁结构设计研究

文章结合当下大悬臂独柱桥墩桥梁结构设计的实际情况,重点分析高架车站大悬臂独柱桥墩桥梁结构,首先概述大悬臂独柱桥墩桥梁结构,其次从假设结构模型、内力和变形分析、墩柱抗震结构几个方面深入探讨大悬臂独柱桥墩桥梁结构设计,旨意在为相关研究提供参考资料。     

高烈度震区连续刚构桥抗震性能研究

高烈度震区大跨度高墩连续刚构桥具有地震力强、上部结构质量重、桥墩柔度大等特点,桥墩作为主要延性抗震构件,合理的设计直接关乎桥梁的正常运营与人员生命安全。为确定桥墩结构形式对大跨径高墩连续刚构桥抗震性能影响,以拟建乐山至西昌高速公路马边至昭觉段S1标段为研究对象,采用数值仿真技术对比分析独柱薄壁墩、双肢柔性薄壁墩2种桥墩结构形式对结构抗震性能的影响。得到2种结构形式的优势及应用特点,为相似的工程提供借鉴。     

铁路混凝土桥墩地震力影响参数及变化规律研究

在分析桥墩结构尺寸、质量分布、刚度、边界条件等多种因素对地震力影响的基础上,研究总结桥墩地震力的变化规律。研究表明,桥墩自振周期是一个能较直观观察结构地震力变化的参数,建议通过调整结构自振周期优化混凝土桥墩的抗震设计。     

双悬臂独柱桥墩病害机理分析及加固方法研究

以跨径组合4×25 m预应力混凝土连续箱梁的双悬臂独柱桥墩为探讨对象,介绍了该桥墩的病害情况及原因,并对结构进行了计算分析,提出了针对性的处治方案,以确保桥梁的安全性。     

大跨度桥梁主引桥横向耦合地震效应研究

大跨度桥梁普遍具有较长的引桥,地震作用下主引桥横向耦合效应不能忽视,国内外规范对此均无具体规定.采用两质点模型近似模拟主桥和对称引桥之间的动力相互作用,通过反应谱分析方法推出桥墩的地震反应,进而得到了主引桥地震反应的变化规律.最后以一个实际桥例为背景进行有限元分析并验证了上述规律.结果表明,当引桥联数大于2时,主引桥可单独建模进行抗震分析;当引桥联数小于2时,需按实建立;为保守考虑可取单独建模和考虑1联的最不利值作为主桥地震需求的估计,引桥桥墩地震需求随跨数的增加而增大,条件允许时应尽量多建引桥.     

四柱式与其它高墩形式连续刚构桥地震反应分析比较

运用有限元软件MIDAS对纵目沟特大桥采用的四柱式空心墩,独柱式矩形空心墩、独柱式圆形空心墩进行动力性能分析以及地震反应分析。分析表明,在等截面桥墩的情况下,这三类自振频率依次增大,周期依次减小。独柱式墩的圆形空心墩刚度最大,而四柱式墩最小,三类桥的振型都是以主墩弯曲为主,变化大致接近。     

地震作用下大跨斜拉桥主桥与多联引桥伸缩缝处连锁碰撞效应研究

针对地震作用下大跨斜拉桥主桥与多联引桥间易发生连锁碰撞现象,以一座典型大跨斜拉桥为研究背景,采用SAP2000 Nonlinear有限元程序,建立考虑主桥与多联引桥伸缩缝处碰撞效应的桥梁结构三维非线性计算模型,采用非线性时程分析法,研究大跨斜拉桥主桥与多联引桥伸缩缝处连锁碰撞效应对桥梁抗震性能的影响,并分析初始间隙、引桥周期比对连锁碰撞效应的影响规律。研究结果表明:若仅在引桥-引桥相邻梁体间发生碰撞,碰撞效应对短周期联引桥影响不大,但对长周期联引桥有一定影响,即会增大长周期联引桥梁端位移、梁墩相对位移以及固定墩墩底地震响应;而若主桥与多联引桥间发生连锁碰撞,不仅会显著增大短周期联引桥梁端位移、梁墩相对位移以及桥墩地震响应,而且会进一步增大长周期联引桥梁端位移、梁墩相对位移以及桥墩地震响应,更易引起各联引桥桥墩破坏或梁体落梁;随着初始间隙的增大,连锁碰撞效应对引桥结构的影响减弱;随着短周期联引桥基本周期的减小,连锁碰撞效应对短周期联的影响也有所降低。     

冲击荷载作用下引桥悬臂端水平摆动异常原因分析

某高炉平台引桥悬臂端在车辆通行时,梁体本身有明显的水平摆动,影响引桥的安全和正常使用。针对该问题,对该引桥主体结构进行损伤检查、动静载试验,有限元模拟分析等,得出悬臂端主梁摆动的原因为车载作用下桥墩弯曲变形导致的梁体摆动。通过动载试验测得引桥悬臂端水平振动特性,得到不同车速下测点动位移时程曲线,由此计算出不同车速下的冲击系数,并与JTG H11—2004《公路桥涵养护规范》的控制标准进行比较,找出了桥墩弯曲的原因,据此提出针对性的处理建议。     

宜兴市范蠡大桥大角度斜腿桥墩施工技术

介绍宜兴市范蠡大桥引桥斜腿桥墩施工中采用支护系统的施工方法。通过施工方法阐述、结构安全验算、使用效果评价,证明该技术成熟、有效,适用于大角度斜腿桥墩的施工,为斜腿桥墩浇筑质量控制难题提供一种解决途径。     

灌浆金属波纹管连接预制拼装立柱抗震性能试验研究北大核心

随着桥梁预制拼装施工技术的推广,预制拼装桥梁立柱的连接构造和抗震性能等相关问题的研究受到广泛关注。以实际工程为背景,针对采用灌浆金属波纹管新型联接构造的预制拼装立柱进行抗震性能拟静力试验研究,制作2个缩尺比为1:3的试验试件模型,进行了整体现浇桥墩和灌浆金属波纹管连接预制拼装桥墩拟静力循环加载试验。对试验试件的损伤状态、位移延性、残余变形和等效黏滞阻尼比等性能指标进行描述,并与整体现浇混凝土桥墩进行比较和讨论。试验研究结果表明,采用灌浆金属波纹管联接的预制拼装立柱损伤主要集中在柱底接缝处及塑性铰区域处,该类预制立柱具有与传统现浇钢筋混凝土桥墩相近的抗震性能。     

针形独塔斜拉桥的地震效应分析

嘉定惠平路桥主桥由于建筑景观要求很高,所以采用针形独塔斜拉桥方案。斜拉桥结构主梁和主墩固结,主塔塔底和主墩铰接,使结构在地震作用下的效应变得非常复杂。主桥结构的地震反应谱分析结果表明,边墩、过渡墩和辅助墩的支座布置形式不同对主墩的地震效应影响很大。通过不同的支座布置比选分析可以得到,边墩、过渡墩和辅助墩纵向采用速度锁定支座、横向采用抗震限位装置,主桥结构能够满足抗震要求。     

强震崩塌岩体冲击桥墩动力响应研究

 雅(安)-泸(沽)高速公路YK136＋097西冲特大桥16#桥墩岩质边坡发育的陡倾坡外结构面与风化卸荷裂隙构成倒悬危岩体。该区属高地震烈度区(VIII度),运用非连续变形数值分析(DDA)方法,对危岩体在强震作用下的失稳模式、破坏规模、运动轨迹及对桥墩冲击的动力响应进行模拟研究。演进过程如下：强地震力作用产生放大效应,使突出山梁部位岩体首先震裂、抛掷,接续为中下部岩体沿卸荷拉裂面溃崩解体,滑体进而沿主控结构面整体滑塌、冲击桥墩。统计分析坡体及桥墩监测点位移大小和变化特征,表明桥墩上各监测点位移与地震节律呈正相关,在失稳岩块撞击及堆积岩体推挤作用下,系梁与桥墩顶端变形及永久位移较墩身其他位置大,这一过程与“5•12”汶川地震滚石冲击桥梁破坏现象吻合。在对坡体及桥墩变形量化分析基础上,依据强震触发崩塌特征提出了桥梁边坡危岩防治方案。     

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。     

箱梁中的横隔板厚度对受力的影响

应用ANSYS有限元分析软件,建立全桥模型,在自重和汽车偏载作用下,对箱梁进行受力分析,得出横隔板对于保证箱梁受力合理起到重要作用,但墩顶横隔板厚度对箱梁受力影响并不大,横隔板厚度的变化,对箱梁的纵向抗弯和横向抗扭影响都较小,仅对墩顶的拉应力影响较大,故在满足墩顶拉应力和支座处应力集中的情况下,可以适当减小横隔板的厚度。     

考虑橡胶支座随机性下隔震与非隔震近海桥梁地震易损性对比

针对目前在隔震桥梁地震易损性分析中隔震支座性能参数随机性研究薄弱、从失效概率的角度开展隔震与非隔震桥梁对比研究缺乏的现状,详细统计分析了橡胶隔震支座力学性能参数的不确定性,建立了近海隔震与非隔震桥梁非线性动力分析模型。在考虑支座参数、地震动及桥梁结构不确定性的基础上,利用拉丁超立方抽样分别生成90个结构-地震动样本对。利用Sap2000有限元软件对每个样本对进行非线性动力时程分析,通过对大量数据的回归分析,得到桥墩、支座的易损性曲线,进而对隔震前后结构的地震易损性进行了对比分析。结果表明：在同一破坏等级相同地震作用下,非隔震桥墩的失效概率大于隔震桥墩,非隔震支座破坏的概率大于隔震橡胶支座|采用隔震技术后,桥墩发生严重破坏和倒塌的概率极低,震后可修复的概率很大|而非隔震桥墩发生严重破坏的概率最大,说明其震后可修复的概率很小而产生不可修复损伤的可能性极大。     

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。     

跨越山谷高墩混凝土桥地震倒塌分析

高墩桥在中国西部多山谷地区得到广泛的应用,然而对其抗震性能的研究并不充分,我国尚没有确立相关的分析设计方法与规范,因此对其进行非线性地震响应分析乃至倒塌分析以便研究其地震破坏模式是十分有意义的。本文以贵州省高速公路上跨越山谷的某大桥为例进行了研究。该桥是一座处于典型西部地区山地、桥体为双向分离的曲线T型刚构高墩混凝土桥。本文在对全桥进行动力特性分析的基础上,采用有限元软件LS-DYNA进行了全桥非线性时程响应分析,考虑桥体的碰撞,得到塑性铰形成与发展状况以及破坏模式,实现了对全桥倒塌过程的仿真。本研究结果对类似桥梁的抗震设计提供了有益的参考。     

钢筋混凝土桥墩延性分析与抗震能力评估

以中震为切入点,对桥墩地震需求与抗弯能力计算进行了研究,并结合算例进行了分析,结果表明：根据桥墩中震需求能力比确定合理的桥墩截面和配筋率,可以保证大震激励下桥墩核心混凝土不破碎。     

基于双向拟静力试验的箱型高墩连续刚构桥Pushover 分析

利用双向拟静力试验得到恢复力模型,分别进行了纵桥向和横桥向的Pushover分析,评价了高墩大跨连续刚构桥的抗震性能.首先,以薄壁箱型高墩双向拟静力试验为基础,建立考虑双向地震动作用的恢复力模型;然后,利用该恢复力模型,采用均匀加速度分布、模态分布和考虑高阶模态的模态分布3种加载模型进行高墩和全桥横向和纵向的Pusho...     

近场地震作用下深水桥墩的地震响应分析

近场地震以具有较大的PGV／PGA值及明显的速度脉冲为主要特征,本文分析了不同类型的近场地震对深水桥墩地震响应的影响;采用Morison方程的基本理论,将水视为附加质量,利用有限元方法来分析动水压力对深水桥墩地震响应的影响。通过计算分析得出：具有较大PGV／PGA值的近场地震波会引起桥墩结构较大的地震响应;动水压力对桥墩结构的地震响应有显著的影响,同时近场地震的速度脉冲效应会进一步增大动水压力对深水桥墩地震响应的影响;在矩形深水桥墩设计中,要考虑截面形状效应的影响,选择合适的D／B值。