密肋复合墙板耗能性能及地震损伤分析

根据15榀1/2比例密肋复合墙板在单调及低周反复荷载作用下的试验结果,对这种新型复合墙板的破坏形态、滞回性能、耗能能力和累积损伤模型等进行了分析,探讨了墙板累积损伤的发展过程和发育规律,提出了阶段损伤指数的概念,并通过损伤模型计算的破损结果与试件实际破坏特征对比,确定了墙板的阶段损伤界限值,可供工程实际抗震设计和评估参考。     

密肋复合墙体的地震损伤极限概率分析

密肋复合墙体是密肋壁板结构体系的主要承载构件,本文根据32块密肋复合墙体在单调及低周往复循环荷载作用下的试验结果,结合我国现行规范的目标性能,提出了针对密肋复合墙体的三个损伤性能水平及相应的量化参数,研究了这种新型墙体的损伤模型及各性能水平的允许极限破坏指标的概率特性。结果表明,采用四种地震损伤模型计算的墙体屈服、极限、破坏状态的损伤指数,在给定的显著性水平下分别服从正态分布、对数正态分布或极值Ⅰ型分布,并得到了分布的统计参数,可为该类墙体基于损伤性能的可靠度分析提供依据和参考。     

双平面T型方管加强节点的承载力性能研究

通过有限元软件ANSYS对双平面T型方管相贯焊接加强节点轴力和弯矩作用下的极限承载力进行了数值模拟研究，采用的加强方式在主管内部设置纵向加劲肋。研究结果表明这种加强方式对于双平面T型节点的单项承载力都有不同程度的提高作用，且提高幅度与几何参数有关。     

密肋复合墙体非线性数值分析及抗剪承载力研究

结合课题组前期的研究成果,通过对墙体中不同材料的本构模型、墙体中裂缝、多种材料的联结以及墙体边界条件的研究与探讨,运用通用有限元程序ANSYS对密肋复合墙体进行非线性有限元分析;并在试验结果与有限元模拟的基础上,依据极限平衡理论,建立起来复合墙体的斜截面抗剪极限承载力公式。理论分析与试验研究表明:复合墙体非线性有限元模型能够较好地模拟墙体内力和变形发展的全过程,描述裂缝的形成和扩展,对于实际工程和科学研究具有足够的精度;墙体斜截面抗剪承载力公式与实测值吻合较好,具有一定的精度,满足工程设计需要。     

基于高斯曲率模态相关系数的梁桥支座损伤识别研究

为方便地检测梁桥支座损伤,提出了利用运营桥梁实测模态位移结合其无损状态的模态位移判断支座损伤的高斯曲率模态相关系数法。通过简支梁桥的室内试验,验证了利用高斯曲率模态相关系数判定支座损伤的合理性以及该方法中无损状态下的模态位移可以通过模态试验和有限元模拟两种方法获得。利用该方法对实际简支梁桥和连续梁桥进行的支座损伤识别结果表明:高斯曲率模态相关系数法可准确识别出单支座和多支座损伤的支座损伤位置,具有较强的鲁棒性,可将此方法应用于实际工程中的支座损伤识别。     

特殊荷载作用下钢筋混凝土桥T形梁碳纤维加固的抗弯试验研究

由于特殊荷载过桥而引起桥梁结构损坏的情况时有发生,通过碳纤维布加固T形截面钢筋混凝土梁的试验,分析了T形梁的抗弯承载能力,极限破坏形式以及U形箍的不同粘贴形式对加固的影响。     

横向荷载作用下密肋复合墙体计算模型及承载力计算方法研究

在横向荷载作用下,假设密肋复合墙体结构为夹层悬臂梁,提出其计算模型,根据变形协调原理对其进行受力分析,建立了结构横向位移及各组成构件承受剪力和弯矩的表达式,给出了密肋复合墙体结构在横向荷载作用下各组成构件荷载分配的比例关系,并通过内墙板的抗剪承载力公式予以验证。与试验结果对比分析表明:模型计算结果吻合较好,本文提出的横向荷载作用下计算模型及抗剪承载力计算公式具有一定精度,适合用于密肋复合墙体的计算分析。     

碳纤维加固T梁的非线性全过程分析

利用碳纤维加固混凝土构件提高承载能力及延长寿命是目前比较流行的方法。为了对碳纤维加固的公路常见钢筋混凝土T梁进行受力全过程分析,按理想界限破坏条件计算了碳纤维加固用量;采用有限元分析软件ANSYS对碳纤维加固钢筋混凝土T梁按卸载和不卸载两种情况进行了建模、计算和分析。重点考虑了不同配筋率、不同粘贴碳纤维层数的影响,并与试验结果进行比较。分析结果表明有限元非线性分析方法可以较好的预测碳纤维加固混凝土梁的抗弯受力性能,碳纤维的加固是可以延缓梁的破坏的,有利于提高梁的极限承载力,碳纤维加固的面积与层数对提高梁的刚度的贡献是明显的。     

SRC框格复合墙抗剪承载力计算及影响因素分析

SRC框格复合墙是在普通RC密肋复合墙基础上结合型钢混凝土概念而提出来的一种复合墙板,以轻钢龙骨代替框格内原有纵向受力钢筋,通过焊接或螺栓连接在梁柱轻钢龙骨节点处实现刚性或半刚性连接.在SRC框格复合墙模型试验基的础上,利用ANSYS程序对墙体受力过程进行了非线性有限元分析,提出了SRC框格复合墙抗剪承载力的实用计算公式,并对框格含钢率、轻钢强度等影响因素进行了有限元分析.研究结果表明:所提出的SRC框格复合墙抗剪承载力计算公式,与非线性有限元计算结果吻合较好,能够适应框格含钢率等不同因素变化的计算精度要求;提高肋梁中轻钢强度或含钢率可以有效提高墙体抗剪承载力,而不宜单独采用提高混凝土强度的方法.     

空间KT型方管加强节点的承载力性能研究

通过有限元软件ANSYS对空间KT型方管相贯焊接加强节点轴力和弯矩作用下的极限承载力进行了数值模拟研究,采用的加强方式在主管内部设置纵向加劲肋.研究结果表明这种加强方式对于空间KT型节点的单项承载力都有不同程度的提高作用,且提高幅度与几何参数有关.     

混凝土箱梁桥零号块水化热过程分析研究

结合黄沙港大桥工程实际,以箱室内外温度测试数据作为边界条件,根据混凝土水化过程的热传导方程,应用有限元分析程序ANSYS,对浇筑期间预应力混凝土连续箱梁零号块结构的温度场进行了仿真分析,并将仿真计算结果与混凝土连续箱梁的实测结果进行了比较。然后,应用ANSYS软件,采用增量法,动态模拟浇筑过程中水化热温度场变化引起的结构应力变化,得到了施工过程中应力场的时间和空间分布规律。分析表明,由于顶板和底板厚度较薄、内外温差较大,温度引起的残余应力也相对较大,而腹板最终的残余应力较小。因此,应该通过覆盖保温材料,控制厚度较薄的底板和顶板的内外温差,以改善内部混凝土后期受力状况,同时要注意控制预应力张拉时间和张拉力的大小。     

钢结构建筑钢板外部震动下承载力有限元分析

传统钢结构建筑钢板外部震动下承载力分析方法,是基于总体钢板结构以及受力特征,获取载荷同振动频率间的关系,实现承载力的分析,并未对钢板同混凝土间的应力-应变关系进行分析,导致分析结果存在较高的偏差。提出新的钢结构建筑钢板外部震动下承载力有限元分析方法,将钢结构建筑钢板横截面简化成混凝土的矩形截面和波纹钢板的工字形梁截面,采用ANSYS有限元软件中的CONTACI2接触单元仿真分析钢板同混凝土两者的影响,分析混凝土及钢板的应力-应变关系、界面模块的应力-滑移关系,采用力平衡迭代法获取外部震动下钢板荷载增量;在上述基础工作上采用有限元软件,对外部震动下钢结构建筑钢板实施有限元接触单元建模及承载力分析。实验结果表明,该方法能够实现钢结构建筑钢板外部震动下承载力有限元分析,并且分析结果具有准确性高和效率高的优点。     

高原大桥桥台地震破坏机理与抗震措施分析

通过现场震害调查和有限元分析,研究了汶川大地震高原大桥桥台的地震破坏机理和提高桥台抗主梁撞击能力的工程措施。研究表明,基于pushover静力分析技术可较好地模拟桥台在主梁撞击下的破坏形态。对不同的有限元模型假定,高原大桥虹口侧桥台可表现出"上弱下强"、"上下等强"和"下弱上强"等3种不同的破坏模式,且桥台胸墙、前墙、前墙与翼墙交界面是抗震薄弱点,在主梁撞击下易发生脆性开裂;而高原侧桥台的破坏则基本为自胸墙开始,沿45°夹角向斜下方扩展,最终导致桥台胸墙撞碎、后侧翼墙脱落倒塌。素混凝土桥台在主梁撞击下表现出明显的脆性,提高桥台混凝土强度可有效增大桥台抗撞击的强度,而在桥台混凝土中配置一定量的分布钢筋则可有效延缓桥台破坏过程。     

无背索斜拉桥主塔受力及抗震性能分析

为探讨主塔横梁对无背索斜拉桥结构的静动力特性影响,以某无背索斜拉桥为原型,采用三维静\,动力有限元计算方法,分析了实心横梁、大空心横梁、小空心横梁与无横梁四种主塔横梁方案的静、动力结构特性。静力计算结果表明:在最不利荷载作用下,四种对比方案中,实心横梁的拉索应力接近安全系数临界值;横梁重量越大,主梁挠度及主塔顺桥向变形值越小,且未设置横梁的方案在长期荷载作用下产生主跨侧的收缩徐变变形值。动力计算结果表明:大空心横梁方案结构横桥向刚度最大塔底轴力最大、横桥向弯矩值最大;无横梁时横桥向剪力最大,且无横梁方案使得主塔刚度较小,阵型易出现主塔横向失稳。综合考虑结构静、动力特性与施工便利性和后期维护,建议该结构采用实心主塔横梁。     

Hanger replacement influence on seismic response of suspension bridges: Implementation to the Bosphorus Bridge subjected to multi-support excitation

The effects of hanger replacement from inclined to vertical configuration on seismic response of long-span suspension bridges are investigated considering multi-support earthquake excitation. The Bosphorus Bridge is investigated due to its recent comprehensive rehabilitation, mainly involving hanger replacement. The finite-fault stochastic simulation method (FINSIM) is utilized for multi-point earthquake time-history generation. The developed finite element (FE) model both for the inclined and vertical hanger arrangement are verified through the structural health monitoring (SHM) data. Based on the comparative analysis, the tension force of vertical hangers is found to be lower than that of inclined hangers, whereas the tension force of the main and back-stay cables remains the same. The compressive axial force of the deck decreases relatively in the case of the vertical hanger arrangement, whereas the cross-sectional forces at the tower base section increase. The approach viaducts are not affected by the vertical hanger arrangement. According to the demand/capacity ratios for damage estimation under the max. earthquake (2475 years return period), structural damage on the tower base section may be expected for both hanger arrangements, while these sections perform well under design scenario earthquake. The expansion joint of the bridge with inclined hangers is also estimated to be damaged; however, this displacement is lower in the case of the vertical hanger arrangement due to the viscous dampers. The findings also reveal that a change in hanger form of a suspension bridge can necessitate other structural retrofit, such as using viscous dampers to limit longitudinal displacements of the deck and retrofitting the bridge towers.     

保国寺大雄宝殿抗震性能分析及加固对策探讨

通过对保国寺大殿结构振动特性现场测试,得到大殿时程分析和频谱分析,结合建筑结构、材料以及使用现状,建立有限元分析模型,并用模态分析验证该建模的真实性。结合宁波地区场地条件,通过该有限元模型在不同烈度地震作用下的反应,评定地震破坏程度。根据现场调查及模型分析结果给出保国寺大殿维护与加固建议。     

佛开高速九江大桥模态测试与分析

对主跨为160m的预应力砼变截面连续梁桥佛开高速九江大桥进行了理论与实验模态分析．首先介绍了环境激励条件下现场模态测试布置及过程,利用随机子空间法（SSI）进行了桥梁模态参数识别．建立了桥梁有限元模型．并对理论和实验模态分析结果进行了比较和讨论。实验与有限元计算结果在竖向模态频率及振型上总体吻合较好。测试结果可以为有限元模型修正提供依据：模态测试与有限元分析相结合．可以为桥梁长期健康监测和损伤评估提供较可靠的基准模型。     

考虑水-饱和土场地-结构耦合时的沉管隧道地震反应分析

用理想流体介质模拟水层、流体饱和多孔介质模拟饱和土地层,在理想流体介质与流体饱和多孔介质相连接边界的连续条件基础上,结合已有的对理想流体介质、流体饱和多孔介质进行动力反应分析的显式有限元方法,开考虑地层与结构的动力相互作用,建立了进行水与场地、结构耦合动力分析的方法。利用该方法对沉管隧道的地震响应进行了研究,重点分析了水深、地质条件等因素对沉管隧道地震反应的影响,并从中得出了一些可供相关人员进行沉管隧道抗震分析时参考的结论。