综合交通枢纽换乘中心大跨空间钢结构设计研究

本文针对传统综合交通枢纽换乘中心大跨空间钢结构设计存在安全性差的问题,以某地综合换乘枢纽中心站房大跨空间钢结构设计项目为工程实例,提出了一种新的设计方法。该方法首先对刚接柱柱脚进行计算,确定其受力情况;然后根据上部节点的性能和连接方式,设计出合理的节点构造;最后根据完成钢结构杆件断口设计与连接,实现换乘中心大跨空间钢结构设计。实验结果表明,采用本文方法时的最大载荷位移值为9.34mm,比传统方法1和传统方法2分别降低了7.43mm和11.42mm。由此可知,该研究方法设计效果更好,施工安全性更高。

长周期地震动的特性分析及界定方法研究

为了给长周期地震动的选取和评价提供依据及量化指标,利用Hilbert-Huang变换理论分析地震动能量特性,提出评价地震动周期特性的方法;并且对典型的常规地震动和近、远场长周期地震动的时域、频谱分布、地震动放大系数谱及周期特性进行了分析,得到了近远场长周期地震动的时频域特性及其与常规地震动的差异。在此基础上,提出用β谱曲线2到10s谱值和周期的平方加权平均值βl作为长周期地震动的界定参数;根据178条近场地震动和151条远场地震动的βl值的统计分析结果提出:βl>0.4的地震动为长周期地震动,βl<0.2的地震动为短周期地震动(即常规地震动),0.2≤βl≤0.4的地震动为中长周期地震动。这将为柔性桥梁抗震分析时长周期地震动的选取提供依据。

地震动强度指标与结构地震响应的相关性研究

目前结构抗震分析时使用的地震动强度指标较多,各种地震动强度指标的适用性尚未有统一的定论,缺乏系统的分析。采用考察结构最大地震响应与地震动强度指标之间的线性相关性的方法,选取具有代表性的100条原始地震动记录作为输入,基于不同周期的SDOF系统和实际减隔震桥梁,研究各地震动强度指标与结构地震响应的相关性。根据研究结果,将地震动强度指标划分为4类,其中以Sa(T1)为代表的第Ⅰ类强度指标与不同周期结构的相关程度都较高,而以PGA为代表的第Ⅱ类和以PGD为代表的第Ⅲ类强度指标分别对短周期和长周期结构的相关程度较高,以PGV为代表的第Ⅳ类强度指标相对较稳定,建议采用第Ⅰ类强度指标作为衡量地震动强度的指标参数。并通过工程实例进一步论证了对于自振周期已知的结构,地震动的不同强度指标与结构地震响应的相关性不同。

远场长周期地震动作用下减隔震连续梁桥的动力响应特性研究

近几年发生的几次大地震均出现了远场长周期地震动的破坏现象,为了揭示自振周期较长的减隔震连续梁桥在远场长周期地震动作用下的动力响应特性,采用非线性时程分析的方法,分别研究了常规地震动和远场长周期地震动作用下减隔震连续梁桥的地震响应,以及远场长周期地震动作用下减隔震和非减隔震连续梁桥地震响应的差异。结果表明:与常规地震动作用相比,远场长周期地震动作用时减隔震连续梁桥的地震响应明显增大,但依然小于板式橡胶支座桥梁的地震响应。这说明,在常规地震动作用下,铅芯橡胶支座减隔震性能发挥良好,在远场长周期地震动作用时,其减隔震性能依然能够发挥,但发挥效应相对常规地震动作用时较弱。这一现象在有关隔震桥梁的设计中应予以关注。

既有混凝土梁桥抗震性能评价

针对既有混凝土梁桥抗震性能评价尚无规范可循的现状,结合正在实行的《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)以及《公路桥梁抗震性能评价细则》(征求意见稿),对相关规定对比分析,明确既有混凝土梁桥抗震性能评价方法。根据桥梁的重要程度、建造年代、设计标准等确定抗震性能目标;对桥梁进行调研,针对构造措施、构造细节等进行一级评价;对关键构件进行详细的抗震能力评价,依据结构形式、材料实际强度等,对其整体抗震性能进行二级评价;综合评价结果,针对存在的问题提出解决建议。将该方法应用于京沪高速公路某混凝土梁桥,得出该桥总体抗震性能不满足要求,建议优化支座布置方式及更改支座型号,或采取减隔震措施。应用实例验证该评价方法思路清晰、步骤明确、便于应用。