大跨度拱桥地震动输入模式研究

地震动输入是大跨度桥梁地震反应分析的重要一环。从明确大跨度拱桥的临界跨度入手,探讨了大跨度拱桥地震动输入模式中的行波效应、三向输入及其地震动选取问题。基于某大跨度钢管混凝土拱桥,建立了有限元分析模型,考查了行波效应及三向地震动输入对拱关键截面内力、减隔震支座位移及粘滞阻尼器冲程的影响。结果表明:给出的大跨度拱桥临界跨度确定方法合理,行波效应对拱顶轴力有重要影响,不考虑三向地震动同时作用会明显低估大跨度拱桥的地震反应。确定大跨度拱桥地震动输入模式时需考虑行波效应与三向地震动同时输入。     

强震下拱式体系桥梁震害特征及抗震研究

以汶川地震中拱式体系桥梁震害为主线,总结主拱圈、横向连接系和其它附属构件及减隔震设计拱桥的破坏情况,对国内外拱桥的震害特征及原因进行了剖析。以目前应用数量占优的钢管混凝土肋拱桥为具体背景,对拱式体系桥梁的抗震理论、抗震试验和减隔震设计进行了评述。分析认为拱式体系桥梁竖向和纵桥向抗震存在一定的安全储备,但横桥向存在明显的抗震薄弱环节。针对钢管混凝土肋拱桥横桥向振动及倒塌特点,就目前在拱式体系桥梁中引入防屈曲支撑代替横撑以形成耗能减震结构提出了建议及具体可行设计方式。     

抗震约束下大跨度空间钢结构设计中支吊架的合理选取

大跨度空间钢结构设计中,合理选取支吊架对建筑的抗震性有着重要的影响,当前设计过程中未考虑支吊架组合后的抗震性能。综合选取适用于大跨度空间钢结构的支吊架结构,使其具有更优的抗震性能。首先给出目前应用较多的三种结构,其次给出一定的抗震约束条件,如承载力、应力应变与拉伸变形等。在条件约束下,给出具有抗震能力的支吊架选取模型并给出具体计算示例,选取和组合具有一定抗震能力的大跨度空间钢结构支吊架。结果表明,相较于传统的随机支吊架选取方式,具有抗震能力的模型下支吊架核心钢结构抗震水平明显提升。     

大跨度钢、木混合结构屋盖设计并基于实例分析对抗震性能的研究

为有效提高建筑中屋盖的抗震性能、节约建筑施工成本,深入研究大跨度钢、木混合结构屋盖的抗震性能。基于一个工程实例对该问题进行研究。分析从基本周期与抗侧刚度比、地震作用估算、承载力设置、抗震变形验算、连接与基础设计五个测试参数展开,在此基础上确定预应力拉索的地震响应及张拉控制应力。设计的混合屋盖是使用4道X形布置的屋面预应力主索与外柱斜拉索结构,这样是确保屋盖结构在地震下能够有效工作,根据该结构结合一工程实例展开大跨度钢、木混合结构屋盖抗震性能测试。实验结果表明,大跨度钢、木混合结构屋盖相对单一结构屋盖而言,抗震性能更强;同时实例分析表明,在多向地震输入下大跨度钢、木混合结构屋盖的各个构件中,内柱是抗震性能较弱的部位。     

大跨度简支钢桁梁桥车-桥耦合振动影响因素分析

以黄韩侯铁路新黄河特大桥156m简支钢桁梁桥作为工程背景,建立车辆动力模型、桥梁有限元模型并考虑轮轨关系,以蛇形运动和轨道不平顺作为系统的自激激励源,利用大型有限元软件ANSYS以及UM(Universal Mechanism)动力学分析软件联合进行仿真分析。从桥梁结构的桥门架、宽跨比、曲线钢桁梁桥和车辆系统的轨道不平顺以及货车编组角度出发,研究大跨度简支钢桁梁桥车-桥耦合振动的影响因素。经过计算分析得出:钢桁梁桥桥门架对桥梁跨中加速度影响较大;曲线钢桁梁桥随着线路半径的增大,各车辆动力响应参数逐渐变小,轮轨力受到影响;钢桁梁桥宽跨比的增加使得横向刚度随之增加,桥梁横向振动变小;各项车辆动力响应均随着轨道情况变差而总体呈现逐渐增大趋势,车辆安全性、舒适性和平稳性指标逐渐变差;全列空车编组和空重混编对钢桁梁车-桥耦合系统是不利的编组形式,实际情况中应该避免。     

大跨度悬索桥地震响应控制分析

以主跨为1 490 m的润扬长江大桥为背景,采用ANSYS软件建立结构有限元模型,计算大跨度悬索桥动力特性。对黏滞阻尼器和软钢阻尼器进行参数敏感性分析,得出控制大跨度悬索桥地震响应的最优参数值,并分析一致激励和行波激励作用下黏滞阻尼器和软钢阻尼器减震效果。研究结果表明,黏滞阻尼器和软钢阻尼器对塔梁相对位移有较好的控制效果,但会使塔底内力有所增加;就位移控制而言,软钢阻尼器的效果更好;在低视波速区间内,黏滞阻尼器和软钢阻尼器减震效果明显存在波动特征;随着视波速的逐渐增大,黏滞阻尼器和软钢阻尼器减震效果受视波速的影响逐渐减小,悬索桥地震响应逐渐平缓,并趋于一致激励作用下的对应值。     

连续钢构桥施工挠度变形监测的理论与方法

大跨度连续钢构桥上部构造施工，常采用挂篮悬臂浇筑法施工，即每浇筑一块混凝土箱梁，混凝土达到强度后就进行预应力张拉，然后挂篮前移，浇筑下一块箱梁，周而复始直至合拢。在大跨度连续钢构桥挂篮悬臂浇筑法施工过程中，挠度变形是显著的，既有重力引起的向下挠度变形，又有张拉力引起的向上的挠度变形，还有温度变化引起的温度升高悬臂向下、温度降低悬臂向上的挠度变形。这种挠度变形在大跨度连续纲构桥上部施工过程中，必须对其监测，并在计算箱梁放样标高时考虑改正，只有这样才能保证对向施工悬臂的竖向合拢精度，从而确保施工质量。因此挠度监测在大跨度连续钢构桥施工中占有极苴莆季的地位。     

大跨连续钢桁拱桥动力系数影响因素研究

以南京大胜关长江大桥为研究对象,建立其车桥耦合动力分析模型,采用逐步积分法求解动力方程,以动力系数作评判标准,讨论行车速度、阻尼比、行车方向、车辆数、吊杆布置方式等参数对动力性能的影响.结果表明:动力系数随行车速度的提高而增大;吊杆索力的动力系数与无应力索长成反比;随着阻尼比的增大,各构件动力系数均有所降低;同向行驶时...     

应用激光扫描法对国家体育馆大跨度钢屋架滑移过程变形监测与分析

针对国家体育馆大跨度钢屋架大跨度特点,采用三维激光扫描法对其滑移过程中在不同位置的三维坐标进行监测,利用测量数据对监测点的位移量进行计算,通过统计图表的方法,对钢屋架滑移过程的变形进行了分析,从分析结果可知,利用三维激光扫描法对大跨度钢屋架滑移过程变形的监测是行之有效的。     

近断层地震动对上承式拱桥动力响应的影响

为了揭示近断层地震作用下上承式钢筋混凝土拱桥的动力响应特点,以西南山区某上承式拱桥为背景,用OpenSEES平台建立了全桥非线性动力分析模型,探讨了近断层地震动的输入方式、脉冲效应和竖向地震动等三个关键因素对桥梁动力响应的影响规律。研究结果表明:地震输入方式对拱圈地震响应的影响较小,但对拱上立柱地震响应的影响很大,尤其是拱顶附近的短立柱,在抗震分析中,建议偏安全地采用三向地震输入方式;脉冲效应对拱桥地震响应的影响非常大,会导致拱圈、拱上立柱和桥面板地震响应大幅增加,桥面板残余平面转角甚至增大6倍以上;竖向地震动对拱圈轴力和面内弯矩、拱上立柱纵向弯矩和剪力的影响很大,拱顶处的面内弯矩放大倍数最大可达2.95,总体来说,采用规范所建议的方法考虑竖向地震是偏保守的。