大型高架桥横向地震反应分析

提出了大型高架桥梯形截面薄壁箱梁地震反应分析模型。该模型可以考虑箱梁弯曲，扭转，畸变等多种因素，还能考虑箱梁结构的横向弯扭耦合振动等结构自身特性和桥墩变形，盆式橡胶支座等局部构件作用，建立了大型高架桥在地震波输入下的动力方程，计算了郑州紫荆山高架桥分别在4种典型地震波作用下的地震过程反应，计算给出了该桥的地震反应规律。论证了郑州紫荆山高架桥在地震作用下横向变形的可靠性，为该桥的抗震设计提供参考。     

行波效应对连续曲线箱梁桥地震反应的影响

对于目前在城市立交和高架桥建设中应用广泛的多跨连续曲线箱梁桥,不考虑地震动行波效应的影响已经不能满足工程抗震的需要。针对一座七跨连续曲线箱梁桥考虑行波效应时的地震反应,采用大型有限元分析程序ANSYS,选取空间梁单元建立动力计算模型,研究了连续曲线箱梁桥的动力特性;并选取了E1 Centro地震动,考虑三种工况组合进行了多点激励与一致激励下的地震时程反应分析,给出了曲线箱梁和桥墩的内力、位移时程反应。结果表明:桥墩的刚度对连续曲线箱梁桥的动力特性影响较大,低阶频率和振型对桥墩变形的影响明显大于曲线箱梁;连续曲线箱梁桥在多点激励与一致激励下的地震反应差别较大。     

预应力混凝土连续弯箱梁桥动力特性分析与试验研究

通过某预应力混凝土连续弯箱梁桥的有限元分析,并借助脉动试验和跑车试验,对预应力混凝土连续弯箱梁桥的动力特性进行研究.结果表明,该桥自振频率略高于理论计算值,结构动力刚度满足设计要求.为研究弯曲程度对连续弯箱梁桥动力特性的影响,对圆心角从0°到76°的弯桥进行计算,结果表明,随着圆心角的增大,该桥纵向频率逐渐增大,而横向频率逐渐减小.     

曲线箱梁桥的动力特性参数分析

结合某城市一座立交工程匝道高架曲线箱梁桥的工程实例,采用大型有限元分析程序ANSYS,选取空间梁单元建立动力计算模型,研究了在跨度相同的条件下,曲率半径与角度比值对曲线梁桥动力特性和地震反应的影响.分析结果表明:曲率半径与角度比值是影响动力特性的一个重要参数.且对曲线梁桥的切向刚度、径向刚度和地震反应有较大的影响.     

强震作用下钢筋混凝土连续梁桥倒塌分析

钢筋混凝土连续梁桥是广泛应用的桥梁结构形式,研究其在强震作用下的倒塌模式及规律对改进和完善工程抗震设计具有重要意义。本文应用有限元法建立了钢筋混凝土连续梁桥的简化数值模型,并分别通过钢筋混凝土空心薄壁桥墩,钢筋混凝土箱梁简化模型力学行为的对比试验,以及全桥简化模型与精细化模型动力特性的对比分析,验证了所建立全桥简化模型的可靠性;对不同支座强度的钢筋混凝土连续梁桥在强震作用下的倒塌过程进行了模拟,分析了桥梁结构的倒塌模式,研究发现支座强度对连续梁桥的倒塌模式有重要影响。     

成桥混凝土箱梁温度场观测与温差分布研究

以广东佛山市潭州大桥扩建桥为工程实例,对该成桥箱梁的温度场及其挠度进行了现场观测;分析了其各板块全天温度变化的特点及趋势,重点研究了箱梁截面的竖向温度分布规律,并采用非线性回归方法给出了箱梁截面竖向温差分布模式,在此基础上,分别按该温差分布模式、公路规范温差分布模式以及其他文献温差分布模式,采用有限元软件MIDAS/CIVIL对该桥进行了温度变形仿真分析。研究结果表明,箱梁内温度变化比环境温度变化滞后约2～3h,基于不同的温差分布模式计算得到的箱梁挠度效应相差较大,按本文温差分布模式计算的挠度与实测值吻合较好。     

波形钢腹板连续梁的动力特性研究

目前波形钢腹板箱梁桥的动力学研究主要以简支箱梁为主,对连续箱梁的研究很少.为此,设计制作了波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的模型试验梁,并建立ANSYS有限元模型对其动力特性进行了分析.为验证理论分析的正确性,采用DHDAS动态信号测试分析系统对其动力特性进行了实测,根据实测数据识别出各阶竖向弯曲振动的模态及振动频率.模型试验梁的有限元分析结果与实测结果的差别较小.因此,实践中采用所提有限元建模方法可以获得较高的精度.同时还研究了不同位置的横隔板对波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁动力特性的影响,结果表明:支座横隔板对箱梁动力特性的影响最大,而中横隔板对箱梁的动力特性基本上没有影响.因此在实际工程中,可以适当减少中横隔板的数量,以合理节省桥梁建设成本.     

钢-混凝土组合连续梁桥动力响应试验研究

钢-混凝土组合梁桥动力响应有其特点,本文结合福州光明港钢-混凝土组合连续梁桥实际工程,开展环境激励及汽车动载激励试验,并应用有限元进行分析和研究,表明理论计算与实测的频率和振型等动力特性较吻合,同时进行组合作用、横向支撑连接、体外预应力等参数研究,为该类型组合连续梁桥的动力性能研究与工程设计提供参考。     

不同类别场地上地铁高架车站结构抗震性能的研究

针对城市轨道交通常用的桥建合一高架车站结构形式的特殊性,基于Abaqus有限元软件平台,建立了土-桩-高架车站结构非线性动力相互作用的整体有限元分析模型,考虑输入地震动的频谱特性和场地类别,系统分析了场地类别和输入地震动特性对某地铁桥建合一高架车站结构横向地震反应的影响规律,给出了不同场地类别条件下高架车站结构地震横向变形特征、结构加速度放大效应和地震损伤程度等变化规律。计算结果表明:场地类别对高架车站结构地震反应的影响非常明显,尤其是当场地类别从III类变化到IV类时,其对结构地震反应各方面的影响都更为明显。同时,发现桥建合一高架车站结构站台层上的站台虽然高出站台层不多,但是其对站台层的峰值加速度放大效应尤为明显。     

多室连续曲线箱梁剪滞效应地震反应分析

采用三维有限元数值仿真技术对曲线箱梁进行模态分析和地震动作用下时程分析以探讨多室连续曲线箱梁自振特性和剪力滞效应。分别建立单箱单室和单箱双室多跨连续梁空间板壳有限元模型,研究箱室数和曲率角对曲线箱梁自振频率的影响,在此基础上,对单箱双室连续曲线箱梁输入天津波以分析剪滞系数沿纵、横向分布规律。结果表明:箱室数和曲率角对自振频率影响较大,前5阶自振频率随着箱室数增加在增大,随着曲率角增加,自振频率一直在减小,且不同模型的结构前3阶振型特征各不相同;受地震动激励,多室箱梁翼板剪力滞效应显著,沿横向,剪滞系数在顶板与腹板交界处形成峰值,剪滞系数高达2.505,沿纵向,中间支座截面剪力滞效应较跨中截面严重;通过定义宽径比为主要变量,采用最小二乘法对剪滞系数进行回归分析,提出计算剪滞系数峰值的经验公式,与有限元误差不足2%,满足精度要求;