联台大桥部分斜拉桥振型分析

简述了部分斜拉桥兼有梁桥和一般斜拉桥的结构特点,并以联台大桥为例,基于ANSYS平台建立了联台部分斜拉桥的有限元计算模型,并对其进行模态分析,得出该桥箱梁结构设计合理,有限元计算模型正确,边界模拟条件符合工程实际的结论。     

动水对斜拉桥结构动力响应影响研究

深水大跨径斜拉桥在地震荷载作用下,桥梁水下部分与周围水体之间相互作用必然导致斜拉桥受到水体运动产生的动水力的作用。在已有Morison动水理论的基础上提出了一种适用于深水大跨径斜拉桥动力时程反应分析的动水力简便计算方法,并应用于南京长江第三大桥,分析了动水对斜拉桥结构的动力特性和地震反应的影响。研究发现:水与斜拉桥下部结构相互作用会使斜拉桥自振频率有所减小,其中第一阶自振频率相对无水时减小了8.24%;地震作用下动水对斜拉桥结构各个构件地震动力反应都有显著的影响,使主梁弯矩最多增大了7.73%,最不利桩位底部弯矩增大了14.22%。在深水斜拉桥结构进行抗震设计中,动水对斜拉桥动力响应的影响不容忽略。     

CFRP索和钢索斜拉桥地震响应分析与抗震验算

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)索和钢索斜拉桥在地震响应和抗震性能方面的差异,以苏通长江公路大桥为参考建立了有限元动力学模型.采用等轴向刚度准则进行钢索和CFRP索的替换,利用时程分析法比较了不同索斜拉桥的地震响应值,并进行了抗震验算和评价.结果表明:相对钢索斜拉桥,CFRP索斜拉桥的自振频率有明显提高,位移和内力地震响应值减小,响应衰减较快,且抗震性能优势明显,其原因是CFRP索斜拉桥自重轻、索桥耦合振动的概率小、索的材料阻尼大等;所得结论可为CFRP索在大跨斜拉桥中的应用提供参考.     

行波输入下大跨斜拉桥减震控制分析

为了研究行波效应对斜拉桥减震控制效果的影响,以一座大跨斜拉桥为例,建立其有限元模型,计算分析其主动控制、半主动控制和被动控制对飘浮体系斜拉桥的减震效果,并计算了行波输入下斜拉桥的地震反应。半主动控制和被动控制对该斜拉桥的大部分地震反应均能取得良好的控制效果,但是使得桥梁塔底剪力等部分地震反应增大;不同频谱成分的地震动输入显著影响斜拉桥的地震反应和控制方法的减震效果。考虑行波效应后,半主动控制对于该斜拉桥整体地震反应的控制效果优于始终提供最大阻尼力的被动控制;行波效应对斜拉桥主梁具有不利影响,但对桥塔抗震有利,并且对三种控制方法的减震效果没有明显的不利影响。     

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。     

大跨度斜拉桥多点激励地震反应分析

大跨度斜拉桥各地面支承距离较大 ,一致激励地震输入模式并不符合实际情况 ,应当考虑地震波有限波速传播所引起的行波效应以及部分相干效应和局部场地效应的影响。本文以主跨 1 0 1 8m的某在建大跨度斜拉桥为例 ,数值仿真分析了三种确定性地震波一致激励、行波激励以及随机地震动场多点激励作用下斜拉桥关键部位的地震反应 ,为该斜拉桥的工程设计提供了可靠的理论依据     

杨湾河特大斜拉桥主桥部分抗震性能研究

桥梁结构作为交通线路重中之重,如果在地震中发生破坏或者倒塌将会对震后救援工作产生极大影响,而斜拉桥由于跨径较大、刚度较柔,地震响应较复杂。对此,文章首先介绍了桥梁抗震设计中常用的动力理论,然后以杨湾河特大斜拉桥的主桥部分为研究对象,对其进行了抗震性能分析。     

大跨度斜拉桥多支承激励地震响应分析

提出了一种简化的基于单个模态振子振动特性的多支承激励反应谱法.用此方法对公铁两用芜湖长江大桥主航道斜拉桥,在多支承激励作用下的地震响应进行了研究,其结果与用A.Der Kiureghian的多支承激励反应谱法(MSRS)分析的结果符合较好,本方法可以节省大量计算工作量.逐项分析了行波效应、空间不相干效应和局部场地效应对斜拉桥地震响应的影响,说明了多支承激励地震响应分析,对大跨度斜拉桥的重要性.     

支承体系对多塔矮塔斜拉桥横向地震响应的影响

国内外对纵向地震输入下矮塔斜拉桥的支承体系进行过许多研究,结果表明,不同支承体系对矮塔斜拉桥的纵向地震响应有较大的影响,但在支承体系对多塔矮塔斜拉桥横向地震响应影响方面的研究很少。以一座典型多塔矮塔斜拉桥为背景,针对多塔矮塔斜拉桥结构特点,分别比较了塔梁固接、塔墩分离,塔墩固接、塔梁分离,塔、墩、梁固接三种不同支承体系横桥向地震反应特点,研究了采用摩擦摆支座减小多塔矮塔斜拉桥横向地震反应的效果。     

宁波甬江铁路斜拉桥的地震位移控制

大跨度斜拉桥通常采用漂浮体系或半漂浮体系以延长结构的基本周期,从而在强震作用下可以减小结构的地震惯性力,但地震位移较大。以甬江铁路斜拉桥为工程背景,在参数分析的基础上确定了合理的阻尼器参数,研究了粘滞阻尼器在地震位移控制中的作用,并与不设阻尼器的情况进行了比较,结果表明:粘滞阻尼器可以有效控制大跨度斜拉桥的地震位移,改善塔底的地震剪力,明显减小低重心斜拉桥的塔底地震弯矩。     

调谐质量阻尼器(TMD)在大跨斜拉桥减震控制中的应用

将调谐质量阻尼器(TMD)运用于润扬北汊斜拉桥地震反应控制。给出了TMD的减震机理及其力学分析模型,建立了TMD-斜拉桥地震反应控制系统的有限元模型,并进行了TMD对斜拉桥减震效果分析。分析发现,TMD使斜拉桥结构的阻尼耗能减少了30%,主梁跨中和端部的横向位移减少了12%,竖向位移减少了24%。结果表明,调谐质量阻尼器能有效的控制大跨斜拉桥在地震作用下的振动。     

行波效应对三塔斜拉桥地震反应的影响

推导了以体系绝对位移形式表达的行波作用下结构的运动方程,利用大型结构分析软件SAP2000对三塔斜拉桥的地震反应的行波效应进行了时程分析的数值模拟,讨论了表面视波速对三塔斜拉桥行波输入下地震反应的影响,将其结果与一致激励时的结果进行比较并讨论了拟静力反应在总反应中的贡献,结果表明,在对三塔斜拉桥进行抗震设计时,应重视行波效应对边塔的不利影响.     

斜拉桥地震反应的行波效应

本文利用大型结构分析程序MSC/NASTRAN对地震波三向正交分量分别独立作用和联合作用下斜拉桥的地震反应的行波效应进行了数值模拟,分析了斜拉桥地震反应在各向振动分量作用、以及不同相位差和不同结构约束条件下的行波效应,对其一般影响规律进行了讨论.     

考虑桩-土-结构相互作用下斜拉桥桥塔地震反应模拟

依据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008),对大跨度斜拉桥进行地震反应分析时,应考虑桩土的共同作用才能较为真实合理地反映斜拉桥桥塔的地震响应,因此本文针对哈尔滨四方台斜拉桥,利用ABAQUS6.8软件进行罕遇地震作用下非线性仿真模拟,分析了考虑桩-土-桥梁结构相互作用对斜拉桥桥塔地震反应的影响。通过对比桥塔频率、模态、塔顶位移、桥塔加速度及塔底截面应力、应变等地震反应,发现考虑桩-土-桥梁结构相互作用对大跨度斜拉桥地震反应有较大影响。     

淮安大桥主桥的地震响应时程分析

淮安大桥是宿淮高速公路上的一座大跨度预应力混凝土斜拉桥,其宽度在目前国内同类型桥梁中位居第一.利用ANSYS软件建立了淮安大桥的三维有限元模型,并对其动力特性进行了分析.在此基础上,应用空间非线性时程分析方法,对淮安大桥在不同地震动输入方式下的地震响应进行了计算分析.研究结果表明,淮安大桥主桥关键截面的地震响应在设计允许的范围内,对大跨度预应力混凝土斜拉桥的地震响应分析并采取相应的控制措施具有一定的借鉴意义.     

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。     

斜拉桥地震反应分析研究现状

从斜拉桥的抗震设计出发,对斜拉桥及其受力特点进行了阐述,归纳了斜拉桥的地震反应分析研究现状,并指出研究中存在的问题,通过加大结构构件的断面尺寸,采用新材料或增大构件配筋来提高桥的刚度和强度,以达到抗震的目的.     

黏滞阻尼器参数对独塔斜拉桥抗震性能的影响研究

在斜拉桥的主梁与桥塔连结处以及墩台顶部合理地安装减震、耗能装置,不仅可以保证斜拉桥在地震作用下通过这些装置耗散地震能量,更重要的是还可以改变结构的动力特性,从而减小结构的地震响应。因此通过对不同的黏滞阻尼器参数下独塔斜拉桥的地震响应进行分析,从而得出黏滞阻尼器参数的变化对独塔斜拉桥地震响应的影响规律。     

地震作用下独塔斜拉桥合理约束体系

为了确定在一致地震作用下独塔斜拉桥的合理抗震约束体系,本文首先对独塔斜拉桥在纵桥向和横桥向约束体系的传力机理进行了研究,然后以松花江大桥为研究对象,采用非线性时程分析方法,分析了墩、梁以及塔梁的纵向约束体系和横向约束体系对独塔斜拉桥地震反应的影响.分析表明,考虑支座滑动摩擦能显著减少独塔斜拉桥主梁和主塔的纵向位移,降低塔底的弯矩;由于独塔斜拉桥的主塔在横桥向对主梁的强大约束作用,边跨过渡墩和辅助墩的横向约束体系与主跨主梁的横向约束体系相互影响很小.     

斜拉桥地震响应与地震动参数相关性分析

对于斜拉桥结构而言,目前的研究很少能够给出与地震响应相关性较好的地震动参数,从而使得计算的结构风险并不合理。因而,对地震动参数与斜拉桥地震响应之间的相关性进行了研究。以一座主跨400 m的双塔斜拉桥为例,采用OpenSees建立了非线性的有限元模型,选取195条实测地震记录进行计算,提取了桥塔的剪力、弯矩、曲率、塔顶位移等响应,并对这些响应与地震动参数的相关性进行了分析。结果表明:目前常用的PGA、PGV、反应谱加速度峰值、反应谱速度峰值等参数与斜拉桥地震响应的相关性总体较好,但是仍存在一定的局限性;Housner强度、持续最大速度、Arias强度等参数与斜拉桥地震响应也有较好的相关性,可选为反映斜拉桥响应的地震动强度指标;而PGV/PGA、PGD和位移均方根值等参数与斜拉桥地震响应相关性很差,不宜选为地震动强度指标。