基于易损性的冻融损伤圆形桥墩抗震能力评价

为研究寒冷气候条件下的冻融循环作用对桥墩抗震性能劣化的影响,文中基于地震易损性分析理论,引入抗震能力裕度比这一概念,提出了冻融损伤桥墩抗震能力评价方法,并据此研究了冻融损伤对圆形桥墩抗震能力的影响程度。结果表明抗震能力裕度比可直观反映冻融损伤对桥墩抗震能力的影响程度;随着冻融损伤程度增加,圆形桥墩的抗震能力裕度不断降低;冻融损伤对桥墩抗完全破坏能力的储备程度影响最为显著。研究可为实际中考虑冻融损伤桥墩设计提供理论依据。

动水力简化计算方法对圆形桥墩地震反应的影响

基于不可压缩水体的假定条件,国内外研究者提出多种可供工程实用的动水力简化分析模型和计算方法,如刚性柱法、莫里森法和基频近似法等.为研究上述简化方法所得桥墩动力响应的差异,将基于不可压缩水体辐射理论得到的精确解作为标准,针对受水平地震动激励的水中弹性悬臂圆形桥墩进行地震响应的对比分析.选取对动水力有影响的水深和宽深比,通过输入3条中软土场地的地震动记录,总共设计144种不同尺寸的桥墩、水深以及地震作用工况,得到各工况下桥墩的顶部位移、底部剪力和弯矩响应.通过对顶部位移、底部剪力和弯矩响应峰值相对误差的范围、均值和变异系数的分析讨论,得到3种简化方法的计算精度,初步给出各方法的适用范围.

动水力简化计算方法对圆形桥墩传递函数的影响

刚性柱法、莫里森法和基频近似法是可供工程应用的不可压缩无粘性水体地震动水力的简化计算方法。为研究上述方法的差异性,将基于不可压缩无粘性水体辐射理论推导的考虑结构变形的精确解作为标准,从频域传递函数的角度,对各简化方法进行比较分析。以水中悬臂圆柱墩为例,选取2个尺寸参数并设计了84种不同尺寸的桥墩,输入脉冲激励得到墩顶节点的位移传递函数、墩底节点的剪力和弯矩传递函数,提取各传递函数的前两阶共振峰幅值和共振频率,基于标准解结果求得3种简化方法的误差。通过分析误差的范围及变化趋势,发现刚性柱法所得共振峰幅值更精确,基频近似法所得共振周期更精确,莫里森法误差受参数的影响显著。此外,基频近似法所得共振峰幅值大多偏小,而莫里森法所得幅值和周期大多偏大。

圆形桥墩紊流范围数值研究

合理布置桥区航道对于船舶在桥区的安全航行非常重要.桥墩的紊流范围是布置桥区航道时要考虑的一个重要指标.文中分析了顺直航道圆形桥墩紊流范围的相关主控因素.通过设置主控因素的序列数据,数值模拟计算并经回归分析,得出了顺直航道圆形桥墩最大紊流范围的经验表达式.研究结果表明,桥墩最大紊流范围与水面流速和桥墩直径密切相关,且流速和桥墩直径越大,桥墩紊流最大范围也越大.

大秦重载铁路既有中高圆形桥墩加固方案的研究

针对大秦线开行2万t重载列车后,出现的中高圆形桥墩横向自振频率偏低、振幅偏大的问题,对桥墩进行动力分析,提出上、下行线并行区段和单线区段的加固方案,通过加固前后的结构动载试验可以看出,加固后桥墩的横向动力性能得到较大的改善,能够满足《桥检规》的要求。

基于辐射波浪理论的圆形桥墩动水压力表达式的简化研究

为了解决基于辐射波浪理论的圆形桥墩外域水动水压力表达式极其繁冗、难以计算的问题,对动水压力的影响要素如自由表面波、附加阻尼、附加质量进行了研究,通过数学分析、曲线拟合的方法提出了圆形桥墩外域水动水压力的简化表达式。研究结果表明:自由表面波对附加质量、附加阻尼的影响很小,附加阻尼本身也很小,可不考虑自由表面波以及附加阻尼的影响;刚体运动附加质量近似等于弹性振动附加质量,可用易于计算的刚体运动附加质量替代难以计算的弹性振动附加质量。实际深水桥梁在不同地震波作用下的地震响应计算结果表明,简化表达式具有很高的精度和计算效率。

表面粗糙度对跨水桥梁圆形桥墩的影响研究

为研究桥梁圆形桥墩长期受水流冲刷等作用而发生的破坏,应用流体动力学软件FLUENT,研究了桥墩表面粗糙度厚度对流体绕流圆形桥墩的升力、阻力系数的影响。选用直径为1.0m的圆形桥墩,对光滑表面以及粗糙度厚度值在0.1%D~0.5%D范围内的五种工况下的跨水桥梁圆形桥墩进行了数值模拟,结果显示:当流体绕流圆形桥墩时,由于墩后流场漩涡的产生及脱落,造成阻力系数、升力系数呈周期性变化;而随着圆形桥墩表面粗糙度的增加,桥墩的升、阻力系数存在明显变化,故桥墩表面粗糙度对跨水桥梁桥墩具有显著影响。

砂土中圆形桥墩局部冲刷试验研究

桥墩的冲刷研究对于水工大桥结构的安全设计具有极其重要的意义。针对砂土中圆形桥墩的局部冲刷进行试验研究,通过长时间的冲刷试验,评估圆柱形桥墩处局部冲刷的时间发展,以及桥墩形状和不同流速对局部冲刷深度的有效性,同时描述了桥墩处可能出现的冲刷深度变化。结果表明,冲刷深度随时间增加而增加;最大冲刷深度取决于时间和流速,且最大冲刷深度也随着流量和时间的增加而增加。

水平往复荷载作用下自复位圆形钢桥墩力学性能研究

目的 探究自复位独柱式圆形钢桥墩在水平往复荷载作用下的力学性能,提高桥梁的抗震能力。方法 通过对某桥墩试件建立数值分析模型,并与试验结果进行对比,验证桥墩有限元模型的有效性;在此基础上,改变径厚比、长细比以及预应力比等参数,建立20个自复位圆形钢桥墩有限元模型,在恒定轴力和水平往复荷载作用下进行弹塑性分析,探究径厚比、长细比以及预应力比对自复位圆形钢桥墩的最大承载力和残余位移等抗震性能的影响,并通过理论分析给出简易的力学计算方法。结果 增加径厚比,桥墩承载能力、复位能力均降低;增加长细比,桥墩的承载能力和复位能力也降低;增加预应力钢绞线的预应力比,桥墩的复位能力降低,但承载能力提高。结论 合理地控制长细比、径厚比和预应力比可以使该类桥墩具有较好的变形能力和复位能力,笔者推导所得的计算方法对工程实际具有很好的指导意义。

基于延性性能圆形钢桥墩內填混凝土补强填充高度的简易计算方法

目的探明圆形钢桥墩内填混凝土补强填充高度的计算方法及长细比和钢管径厚比参数对圆形截面钢桥墩承载力、延性等抗震性能的影响.方法在确定有限元分析与试验结果吻合的基础上,采用ABAQUS有限元软件对9组60个不同填充混凝土桥墩模型进行非线性数值模拟分析.结果与空钢管桥墩柱相比,部分填充混凝土圆形钢桥墩具有良好的抗震性能.随着混凝土填充率的增加,该类桥墩的延性和承载力均有所提高,超过最适填充率后,持续增加混凝土填充率,模型的承载力提高但延性下降.结论拟合出的混凝土填充率、承载力及延性与长细比和径厚比的关系公式为圆形钢桥墩内填混凝土补强填充高度的设计提供了依据.

部分填充圆形钢管混凝土桥墩子结构拟动力试验

目的探明在整体桥梁中部分填充圆形钢管混凝土桥墩在E1和E2地震动作用下的非线性动力性能,提出合理的桥墩抗震设计.方法通过桥墩柱的子结构拟动力试验研究,了解整个桥梁结构的受力特点,利用试验和数值分析相结合的方法,对部分填充圆形钢管混凝桥墩在整体桥梁上的抗震性能进行分析.其中E1和E2地震动分别输入EL CENTRO波和日本神户地震JRT-NS波等两种工况.结果得到了在这两种工况作用下试验子结构桥墩的反应位移和水平力-位移滞回曲线.数据曲线表明了桥墩模型在E1和E2地震作用下的破坏情况与试验结果能够较好吻合.结论表明在E1地震动作用下桥墩处于弹性状态,在E2地震作用下桥墩处于弹塑性状态,没有明显的破坏迹象,表现出良好的抗震性能.该试验方法对于探明关键构件对桥梁等整体结构力学性能影响的有效性.

考虑剪切变形影响的圆形空心桥墩稳定性分析

为探究考虑剪切变形对圆形空心桥墩稳定性的影响,将圆形空心桥墩作为中厚壳结构,考虑结构和荷载的轴对称,建立了考虑剪切变形影响的圆形空心桥墩轴对称变形微分方程,其与Winkler地基上Timoshenko梁的微分方程一致;当不考虑剪切变形影响时,微分方程可退化成与Winkler地基上Bernoulli-Euler梁的微分方程一致。求解了微分方程的特征解,并结合空心桥墩的边界条件,推导了桥墩局部失稳的超越方程。通过改变算例的墩高、半径及壁厚等结构参数,对比分析了轴对称失稳临界荷载值和整体失稳临界荷载值的大小,并将其结果与不考虑剪切变形影响得到的结果进行了对比。研究结果表明,在参数特定取值条件下,轴对称失稳先于整体失稳,而剪切变形的影响不可忽视。

铁路桥墩台身的截面容许偏心沿革

铁路桥墩台是最常见的铁路建筑物之一。一般来说,它为一偏心受压构件,应具有足够的强度、刚度、抗裂性和稳定性。限制桥墩台截面的容许偏心,就是为了解决抗裂性和稳定性的问题。本文简要介绍容许偏心的前后沿革。

水平往复荷载作用下部分填充混凝土圆形钢桥墩柱的力学性能

为了探明部分填充混凝土圆形钢桥墩破坏机理和抗震性能,对部分填充混凝土圆形钢桥墩柱在轴力和水平往复荷载作用下的弹塑性力学性能进行了试验和数值分析。在长细比、径厚比参数相同的条件下,制作了2组共8根桥墩柱试件,考察混凝土填充高度对该类桥墩柱最大承载力、延性等抗震性能的影响。同时,为了进一步讨论试件应力分布及变形破坏情况,对8根试验试件采用非线性有限元软件ABAQUS进行了数值分析。结果表明:与空钢管桥墩柱相比,部分填充混凝土圆形钢桥墩柱具有良好的抗震性能;随着混凝土填充率ξ的增加,该类桥墩柱的最大承载力和延性均有显著提高;对于SC34-66系列4个试件,ξ达到0.28后,持续增加混凝土的填充率,虽然能提高试件的承载力,但延性下降;结构破坏时钢管根部出现了应力集中现象,混凝土等效塑性应变分布范围较大,表明钢管与混凝土共同有效地抵御了外荷载作用。

情感——观察写作的催化剂

作为对一定客观事物长时知觉的观察,是我们认识世界的手段之一。在作文教学中也占有重要地位。在某种意义上,其至可以毫不夸饰地说,观察是作文的前提。记叙文、散文、说明文(某些成分)都是以一定的观察结果为依托。

圆形截面双柱式桥墩与矩形截面Y形桥墩应用分析

随着高速公路建设的迅猛发展,尤其是高速公路进入山区建设以来,公路桥梁占部分路段长度的60%以上,因此,桥梁耐久性、建设成本以及施工工艺要求等综合因素,往往是制约工程建设进度与质量的重要环节。结合云南30m跨径的预应力混凝土T形连续梁桥近期较常采用的圆形截面双柱式桥墩和矩形截面Y形桥墩在不同地形环境、不同墩高情况下的应用,从工程、技术和经济等角度进行综合分析、比较,以期确定更加合理的桥梁布设方案,提高桥梁建设速度和桥梁建设质量,同时降低造价。

带小直径纵筋并外包CFRP的RC圆墩抗震性能研究

桥梁震害调查显示,钢筋混凝土(RC)桥墩易受损,影响震后救援和灾后重建。采用小直径纵筋替换受损纵筋并外包碳纤维布(CFRP)的技术修复受损桥墩可缩短震后修复周期,节省重建费用。以某不规则连续梁桥的RC圆墩为工程背景,选择小直径纵筋的长度和直径、外包CFRP层数为参数,开展7根缩尺比例为1∶6的RC圆墩试件的拟静力试验;选用OpenSees建立有限元模型,采用试验结果验证其准确性,并开展参数分析。研究结果表明:设置小直径纵筋的桥墩的塑性变形集中在小直径纵筋高度范围内,桥墩破坏被限制在塑性铰区域内;与未设置小直径纵筋的桥墩相比,小直径纵筋使桥墩承载力降低20%~27%,但桥墩位移延性提高42%~85%,曲率延性提高47%~242%,耗能性能提高32%~56%;在满足桥墩承载力设计要求的情况下,使用小直径纵筋可有效提高桥墩抗震性能;设置小直径纵筋的桥墩在小直径纵筋区域内的实测CFRP最大应变明显大于未设置的试件,说明对设置小直径纵筋的桥墩外包CFRP,可防止桥墩过早破坏,提高延性;随着小直径纵筋长度增大或直径减小,桥墩耗能性能先增大后减小;建议以钢筋疲劳寿命需求为下限,塑性铰长度为上限选择小直径纵筋长度;选择满足保证塑性铰以外的纵筋受力始终在弹性范围内的条件下的最大直径为小直径纵筋直径;增大修复区域的混凝土强度可弥补设置小直径纵筋造成的桥墩承载力降低。

丹东鸭绿江断桥

丹东鸭绿江断桥现为全国红色旅游经典景区和国家重点文物保护单位,原为鸭绿江上第一座大桥,始建于1909年。当时的日本侵略者为掠夺中国,强行在鸭绿江上修建了这座12孔可开闭式铁路桥,总长944.2米,宽11米,从中方数第四孔为开闭梁,以四号圆形桥墩为轴,可旋转90°,便于过往船只航行。