粘滞阻尼器减震结构非线性随机振动的时域显式降维迭代随机模拟法

粘滞阻尼器在大型复杂结构减震设计中应用广泛。由于粘滞阻尼器的非线性阻尼力特性,粘滞阻尼器减震结构非平稳随机地震反应分析是一个典型的局部非线性随机振动问题。利用减震结构动力响应时域显式表达式的降维列式优势,仅针对与粘滞阻尼器相关的局部自由度进行非线性迭代计算,提出了局部非线性随机振动问题的时域显式降维迭代随机模拟法,为设置粘滞阻尼器的大型复杂减震结构非线性地震反应分析提供一种高效的随机振动方法。以安装了四个纵桥向粘滞阻尼器的某主跨1200m悬索桥为工程实例,开展E2水准地震激励下的非线性随机振动分析。计算结果显示,设置阻尼器后,主梁的纵桥向位移得到明显控制,降幅达到80%,大桥的关键截面内力也有5%左右的降幅。

非一致地震激励下大跨度桥梁随机振动时域显式法

对于大跨度桥梁结构,地震激励的空间效应不应忽略。考虑到随机地震激励的非平稳特性,为提高计算效率,有必要在时域内直接开展非一致地震激励下大跨度桥梁的随机振动分析。基于相对运动法,推导非一致地震激励下结构动力响应的时域显式表达式,提出可考虑非一致地震激励的时域显式直接法,可快速获取结构响应的统计矩;同时提出高效的时域显式随机模拟法,可进一步获取非一致地震激励下结构响应的平均峰值等更全面的统计信息,并可有效实现结构的动力可靠度分析。以某主跨1200m悬索桥为工程实例,开展顺桥向非一致地震激励下的随机振动分析,分别研究地震激励的行波效应、失相干效应和局部场地效应对桥梁关键响应标准差、平均峰值和结构抗震动力可靠度的影响。研究结果表明,对于该桥主梁跨中和主塔塔顶顺桥向位移,非一致地震激励下的响应标准差和平均峰值均小于一致地震激励下的结果;而对于该桥主塔塔底内力,非一致地震激励下的响应标准差和平均峰值有可能大于一致地震激励下的结果,其中弯矩和剪力的平均峰值增幅分别可达21.6%和19.5%;此外,地震激励的空间效应对该桥的体系失效概率也有较大影响。

钢箱梁桥面铺装体系构造参数对铺装层应力的影响

针对广州珠江黄埔大桥的结构形式,对钢箱梁桥面铺装体系进行三维有限元分析,分别研究铺装层厚度、钢桥面板厚度、横隔板间距、纵向加劲肋构造尺寸等钢箱梁桥面铺装体系的构造参数对铺装层最大拉应力、铺装层与钢桥面板层间最大剪应力和铺装层表面最大弯沉值等受力控制指标的影响。用此研究结果可指导珠江黄埔大桥钢箱梁桥面铺装层的设计。

在役桥梁中混凝土材料的徐变监测与分析

在一个某大桥的长期健康监测系统支持下,以长达1 000多天的大量监测数据为基础,系统地综合分析活载、温度分别等情况,从中遴选出可以同于分析桥梁徐变应变的初始监测数据。通过对遴选的有效监测数据的分析,成功地获得在役混凝土桥梁的混凝土徐变,并且实测值和理论分析的结果比较吻合。进而基于徐变分析,本文推断桥梁跨中挠度的变化趋势,有限元模型的分析很好地证实本文的推测。通过徐变监测分析,不仅直接得到了在役桥梁混凝土徐变随外加荷载的变化规律,有助于从监测应变推断桥梁的变形趋势。

大跨度悬索桥地震响应的几何非线性影响研究

为在大跨度悬索桥抗震分析中高效地评估几何非线性效应的影响,以虎门二桥坭洲水道桥(主跨1 688m的双塔钢箱梁悬索桥)为背景,提出一种简化计算方法,研究缆索应力刚化效应和结构大位移效应。首先考虑恒载状态下的几何非线性效应,采用ANSYS建立全桥成桥状态下的基准结构模型,继而建立3种动力模型,考察地震工况下不同几何非线性效应的新增影响,对比2种地震工况下的主梁跨中位移及塔底弯矩。结果表明,3种模型的主梁跨中位移及塔底弯矩结果接近,说明成桥后的大跨度悬索桥由恒载效应引起的几何非线性效应显著,而由地震作用引起的几何非线性效应并不显著。因此,可在成桥状态基准结构模型的基础上,直接开展后续地震响应分析而不必考虑地震作用引起的附加几何非线性影响,可有效提高大跨度悬索桥抗震分析的效率。

江湾大桥钢混结合段特性分析

江湾大桥为跨径组合(33+102+183)m的独塔钢混组合梁斜拉桥,在钢箱梁和预应力混凝土箱梁衔接处设置钢混结合段,但不同于传统的独塔钢混组合梁斜拉桥钢混结合段设置的位置,通过调整索力和有效加强钢混结合段的构造措施,结合有限元分析确保钢混结合段在最不利工况荷载组合时的应力水平在容许范围内,主梁应力过渡平顺。文章对其设计过程的方法和结果进行归纳总结,供类似桥梁工程参考。