大跨度针形独塔斜拉桥抗震支座的比选分析

针形独塔斜拉桥采用主梁和主墩固结、主塔塔底和主墩铰接的结构构造，使主墩及其基础的抗震设计变得非常复杂。详细分析主桥结构在边墩、过渡墩和辅助墩采用不同支座布置形式与不同支座刚度参数下的地震效应，得到采用速度锁定支座有利于主桥抗震的分析结论，有效解决主墩的抗震设计问题。     

支座和地基土对柱式桥墩压杆计算长度的影响

介绍了柱式墩在横向荷载作用下压杆长度的计算方法,考虑橡胶支座对桥墩墩顶的弹性约束和不同的地基土建立了符合工程实际的力学模型,并结合工程实际给出了柱式墩在特定边界条件下的压杆长度系数μ,以完善桥梁下部结构的设计和优化。     

串联型变刚度叠层橡胶隔震支座试验研究

叠层橡胶支座是隔震技术关键因素之一,研发了一种串联型变刚度叠层橡胶隔震支座。该串联型变刚度叠层橡胶隔震支座初始阶段提供较小水平刚度(小于串联型变刚度叠层橡胶隔震支座中较小直径支座的刚度)。当水平剪切变形达到设计目标时,通过限位装置提供第二刚度,使其出现较大变形时具有较大的大水平刚度。通过足尺支座试验,研究了该串联型变刚度支座的竖向性能、水平性能和滞回性能,并给出了该串联型变刚度支座的计算模型。     

隔震橡胶支座水平刚度系数的实用计算方法

本文主要由两部分组成。在第１部分中将叠层钢板橡胶支座水平刚度与不考虑Ｐ—Δ效应的水平刚度的比值看作是无量纲临界力的函数。这种表达方式便于制作设计计算用图表。在第２部分提出了两种形式的简化表达式，这些公式不仅可以应用于设计计算，还可以应用于后屈曲的简化分析。此外，文中还引入了一个与弯剪变形比值有关的参数，并建议将它作为反映橡胶支座特性的重要参数。     

梁式桥墩台分配汽车制动力计算方法

汽车制动力是桥梁纵向最主要的作用力,而汽车制动力在桥墩上的分配,对桥墩设计的安全性和经济性具有重要的影响。因此介绍了单联和多联柔性墩梁式桥,在墩顶布置单排和双排支座情况下,按照集成刚度原则分配汽车制动力的方法,并提出了制动力在多联柔性墩梁式桥的桥墩分配的简化计算模型。     

软弱场地中梁桥高阻尼隔震橡胶支座的优化选择

通过对软弱场地中梁桥进行动力时程分析,发现高阻尼隔震橡胶支座的采用能有效减小桥梁结构的地震响应,其抗震性能高于板式橡胶支座。但滑动型支座的采用会导致边墩处的地震响应远小于中墩,使得全桥各墩的荷载分配不均。在软弱场地中,支座的选择应考虑滑动支座对边墩分担地震能量的削弱作用,适当增加边跨支座的剪切刚度,以达到全桥各墩抗震性能的均衡,减小地震作用对桥梁结构的破坏。     

支座转动约束对连续梁内力的影响及显式表示

通过在支座处设置一组旋转弹簧引入了其它构件对连续梁在支座处的转动约束作用．为便于分析和工程应用，给出了转动约束刚度对连续梁内力影响的显式表达式，且具有极高的精度．     

弹簧改进型双凹面摩擦摆隔震支座理论分析与数值模拟研究

介绍弹簧改进型双凹面摩擦摆隔震支座基本构造,基于力学平衡原理进行理论分析,推导支座刚度、周期表达式等。采用有限元软件ABAQUS建立双凹面摩擦摆隔震支座与弹簧改进型双凹面摩擦摆隔震支座模型,对不同弹簧刚度、摩擦系数下的支座滞回特性等进行分析。研究结果表明,理论计算得到的弹簧改进型双凹面摩擦摆隔震支座滞回曲线与数值模拟结果吻合较好,可知理论公式推导合理;弹簧改进型双凹面摩擦摆隔震支座滞回曲线饱满且对称,表明支座具有良好的耗能能力;为保证减隔震效果,应合理设置弹簧刚度、摩擦系数;应选择合适的球铰面尺寸,并使支座保持弹性状态。     

不同边界条件下叠层橡胶支座的水平刚度分析

为了研究边界条件对叠层橡胶支座水平刚度的影响,定义了四类边界条件,采用弯剪模型,用直接积分法推导了在压剪作用下叠层橡胶支座的水平刚度方程。通过算例分析支座顶面与底面的转动约束参数k0和kh以及竖向荷载p对叠层橡胶支座水平刚度的影响,对比了不同边界条件下水平刚度的变化。结果表明:边界条件对于叠层橡胶支座的水平刚度影响明显,在相同参数k0和kh以及竖向荷载p作用下,边界条件一(k0≈∞和kh≈∞)时水平刚度KR,I最大,边界条件四(k0和kh较小)时水平刚度KR,IV最小,当边界条件相同时随着参数k0和kh的增大,边界条件二、三、四下叠层橡胶支座的水平刚度增大且向边界条件一接近,随着竖向荷载p的增大各类水平刚度降低。     

混合结构设计中钢平板支座的模拟

目前中小型网架屋盖混凝土框架混合结构在设计时对网架支座的模拟尚存在一些疑虑。通过ANSYS软件计算中小型网架常用钢平板支座的水平刚度,建立网架-弹簧支座-框架、网架-短钢柱-框架整体模型,对模型进行模态和反应谱分析,对比模型的自振特性、位移和内力,得出在中小型网架屋盖混凝土框架结构设计中,钢平板支座水平刚度的变化对混凝土框架自振特性和小震下抗震性能的影响不大,并给出了混合结构设计中钢平板支座模拟方法的建议。     

汽机房钢屋架计算模型分析

以往对汽机房钢屋架的计算多采用PKPM的STS模块进行平面简化模型计算,将屋架支座简化为两端铰接支座,该模型并没有考虑钢桁架下弦杆弹性伸长对屋架内力的影响,在设计上会导致屋架下弦杆实际受拉超过计算受力,产生安全隐患。文章采用STAAD软件将主厂房的钢屋架和两侧框排架柱整体建模计算,指出钢屋架支座实际刚度对屋架内力的影响,并根据整体计算的结果提出更合适的简化计算模型,以正确选择电厂钢屋架的计算模型,保证屋架结构的安全可靠,而且推进了STAAD软件在复杂混凝土结构设计方面的应用。     

橡胶支座隔震结构计算模型与分析方法

详述了橡胶隔震支座的力学性能,包括竖向刚度、水平刚度及等效阻尼比各种理论公式或实际工程简化计算公式,并对隔震支座恢复力模型进行了分析,重点叙述了橡胶支座隔震结构计算模型,最后提出了对橡胶隔震支座研究发展的看法。     

考虑支座弹性支承的变截面高墩稳定计算

变截面高墩墩顶由于受到支座的弹性固结作用,其稳定性介于底端固支顶端自由与底端固支顶端水平链杆支承两种状态之间,规范给出的计算方法已经无法适用,变截面的影响使稳定分析更加复杂。本文基于最小势能原理推导了考虑支座弹性支承刚度和变截面影响的高墩稳定变分式,采用瑞利-里兹法求解出变分式的近似解,得到高墩挠度曲线方程,进一步可以推导出高墩临界压力以及计算长度系数,并与有限元计算结果对比。该推导概念清晰,结果准确可靠,可以为工程设计提供参考。     

预应力橡胶隔震支座力学性能试验研究

在对预应力橡胶隔震支座(PRB)进行水平和竖向单调静力加载试验基础上,研究了其竖向刚度和水平刚度等力学性能及变化规律,对适用于计算普通橡胶隔震支座(RB)的竖向刚度公式进行修正,同时提出PRB水平刚度的简化计算方法。此外,通过对PRB进行反复加载试验,研究了其水平滞回耗能性能。研究结果表明,PRB竖向刚度趋于常数,但其计算公式不能沿用适应于RB竖向刚度计算公式;PRB的水平刚度为变刚度,这有利于地震时的水平限位;与RB相比,PRB具有较好的耗能能力。     

混凝土支承对大跨度空间网格结构力学性能影响及简化分析方法研究

迄今为止,国内外针对上部空间结构与下部支承结构协调工作的研究相对较少,采用固定支座、铰支座及滑动支座代替混凝土支承的处理方式无法准确反映结构的实际受力状态。通过对支承在约束方向上提供不同刚度的研究,提出考虑支承刚度的简化计算方法。分别将该简化计算方法、整体计算方法应用于深圳湾体育中心工程中,并与独立屋盖结构的计算结果进行对比,得出了三种计算方法在周期、振型、单元应力、杆件内力、结构位移及支座反力等方面的差异。研究表明:混凝土支承对大跨度空间网格结构模型的整体性能产生了显著影响,且整体结构计算模型的计算结果大多会偏于不利,因此有必要考虑空间结构与下部混凝土支承的协同工作。考虑支承刚度简化的计算模型的分析结果与整体结构计算模型吻合较好,有效地模拟了支承的弹性效应,并在约束方向上对空间结构提供了正确的刚度。     

墩梁纵向碰撞对城市预制拼装桥梁纵向地震反应的影响研究

为了准确分析城市预制拼装桥梁纵向地震反应,以一典型3跨城市预制拼装桥梁为对象,分别建立了基于盆式橡胶支座及板式橡胶支座的全桥非线性动力计算模型,探讨了墩梁纵向碰撞对两种结构纵向地震反应的影响,并针对采用板式橡胶支座的桥梁,研究立柱高度、支座水平刚度对结构纵向地震反应的影响规律。研究结果表明:墩梁纵向碰撞会显著增加活动墩的纵向地震反应,对固定墩也有一定影响;相比盆式橡胶支座,采用板式橡胶支座能降低结构纵向地震反应和墩梁碰撞效应;为减小结构的纵向地震反应及墩梁碰撞效应,抗震设计时需合理确定立柱高度与支座水平刚度的取值。     

大剧院上下结构共同工作对钢屋盖抗震性能影响分析

河南艺术中心大剧院是屋盖为81m×108m大跨度钢结构,下部由主台、后台、观众厅三个混凝土结构单元组成的复杂结构体系。采用仅考虑上部钢结构、上下结构共同工作的整体结构、改变上下结构连接的滑动支座约束刚度等不同结构计算模型,进行小震作用反应谱分析、大震作用动力弹塑性时程分析。结果表明,下部结构刚度以及支座约束刚度对屋盖钢结构自振周期、地震作用总水平剪力、水平位移、支座反力影响均超过10%;在罕遇地震作用下对结构塑性铰分布有明显的影响。屋盖钢结构抗震安全性能设计应考虑上下部共同工作影响。     

大跨度系杆拱桥合理抗震体系研究北大核心

以某下承式系杆拱桥为工程实例,分别对系杆拱桥纵、横向采用不同支承体系下的地震响应进行了研究,在此基础上推荐了合理抗震体系,分析结果表明:对于三跨系杆拱桥,采用两个固定墩未必能够起到有效分担纵向水平地震力的作用;与常规纵向约束布置体系相比,主墩采用弹性拉索支座具有有效的减隔震效果,拉索支座自由行程及弹性索刚度为设计关键。各桥墩横桥向采用滑动支座的情况下,主墩、主梁之间采用X形板弹塑性挡块,可以在控制结构横向地震位移的同时,显著减小桥墩地震力,从而提高结构整体的横向抗震性能。     

拉条在檩条侧向稳定中的作用

通过将檩条受压下翼缘作为压杆,拉条作为规则布置的侧向弹簧支座,分析了使得压杆计算长度等于拉条间距的侧向弹簧支座的门槛刚度,以及刚度达不到门槛值时的临界荷载与弹簧刚度之间的关系。对厚度是1.5³ mm,截面高度是1403 mm,截面高度是140²50 mm的24个规格檩条进行了计算,对拉条刚度是否能够达到门槛刚度进行了判定。结果表明,在檩条截面较薄、拉条位置靠近拉条中心、拉条间距较小时,拉条不能起到檩条稳定性计算的侧向支座的作用,设计中应采取措施。     

摩擦摆支座在桥梁抗震设计中的应用

介绍摩擦摆支座的工作原理，根据简化的荷载-位移滞回曲线给出摩擦摆支座初始刚度、等效刚度及恢复力等的计算公式。列举摩擦摆支座在国外桥梁设计与加固中的应用，也介绍在国内桥梁工程中的研究与应用现状。最后，根据某城市高架桥抗震设计的一个实例，分析标准联结构采用摩擦摆支座的隔震效应。计算结果表明，摩擦摆支座的隔震效果明显，但会增加主梁支座的位移，在设计中要注意支座与抗震挡块之间的间隙，确保摩擦摆支座的极限位移。