基于法兰连接的离心式中空RC节段桥墩抗震性能试验研究

为了解决法兰连接在混凝土墩柱中应用时面临的连接方式难实现、受力机理不明确及抗震性能不清晰等问题,提出一种基于法兰连接的离心式中空钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)节段桥墩柱-柱节点拼装方案,从而进一步完善桥梁下部结构预制装配技术。依托于监利至江陵高速公路洪湖一号特大桥工程,设计制作了一个高度为5.6 m的1:1足尺模型墩柱试件,并开展了拟静力试验和数值模拟分析以研究其抗震性能和破坏模式。基于屈服线理论和T形连接节点模型,分析了法兰端板和螺栓受力机理,建立了法兰连接节点的抗弯能力计算模型。结果表明,将法兰节点设置在最不利受力位置即墩柱底部塑性铰区时,基于法兰连接的离心式中空RC节段桥墩在弹性阶段的力学性能仍接近传统现浇墩柱,且满足低烈度区实际工程中的抗震设计要求。但桥墩屈服后在连接节点处发生破坏,说明其耗能能力具有一定的局限性,因此对于中高烈度区应用需开展进一步的研究。所建立的节点受力模型合理地解释了节点破坏的原因,并据此推出了一套该法兰连接节点端板厚度和钢筋直径的设计流程,为未来在中高烈度区应用提供设计建议。

近场速度脉冲地震下摩擦摆式(FPS)支座的隔震特性分析

随着公路桥梁的建设和隔震技术的发展,近断层隔震桥梁的抗震性能研究十分必要。该文以一座4跨连续梁桥为例,通过非线性时程的方法,探讨了连续梁桥在近场地震作用下桥梁的减隔震特性及参数变化规律,分析研究结果表明:采用隔震技术后,在近场地震作用下仍具有有效的减震效果;墩底弯矩随支座半径的增加而减小,支座位移随支座半径的增加而增加;存在某个特定的摩擦系数μ使墩底弯矩最小,墩顶支座位移随摩擦系数μ的增加而减小,一定程度不太敏感。

简支转连续梁桥支座病害处置方法研究

简支转连续梁桥在城市高架与互通式立交桥中应用极为广泛,但其受力情况复杂,车辆离心力、制动力以及温度荷载对支座受力均有很大影响,因此频繁出现支座病害问题。为有效替换病害支座,该文以某互通匝道桥为例,结合有限元数值分析结果,提出了纵向局部分级顶升,横向同步顶升的支座更换新方法。计算分析结果表明:局部分级顶升方案适用于任意跨数的连续梁桥,该方案不仅能有效地降低施工费用,而且能很好地保证顶升施工过程中结构的安全性,适合在支座病害处置项目中推广使用。

采用高阻尼支座的PHC管桩桥梁抗震性能分析

以一座5跨连续小箱梁为例,通过反应谱及非线性时程分析,探讨高烈度区PHC管桩桥梁动力特性及采用高阻尼橡胶支座的减震效果,分析得出:同等条件下,基础采用钻孔灌注桩与PHC管桩的桥梁,其抗震性能相近;高烈度区,采用普通橡胶支座的PHC管桩方案不能满足抗震需求;采用高阻尼橡胶支座的PHC管桩桥梁方案减震效果显著,在地质允许条件下特别是水网软土区,采用高阻尼橡胶支座的PHC管桩桥梁方案可优先采用。

近场简支梁铅芯橡胶支座隔震特性分析

随着公路桥梁的建设和隔震技术的发展,近断层隔震桥梁的抗震性能研究十分必要.以一座简支微弯梁桥为例,通过非线性时程的方法,探讨简支梁桥在近场地震作用下桥梁的减隔震特性及参数变化规律.分析结果表明,该隔震简支梁桥在近场地震作用下,墩底弯矩和支座位移比远场地震作用下大;采用隔震技术后,在近场地震作用下,减震效果仍有效;纵横向支座位移随屈服强度的增加而减小,且均有随初始刚度增加而减小的趋势;墩底弯矩因波脉冲不同和各墩刚度不一,随初始刚度和屈服强度的变化不一.

摩擦摆式抗震支座在大跨铁路桥梁中的应用

随着铁路桥梁的建设发展,大跨度桥梁不可避免的通过地震高烈度区。以一座4跨连续梁桥为例,通过非线性时程的分析方法,探讨摩擦摆式支座(FPS)在地震作用下的减隔震特性。分析研究结果表明:在地震作用下,装有FPS隔震支座桥梁比非隔震支座桥梁具有较好的减震效果;为优化设计带来空间。

斜交角对单跨小箱梁桥受力特性的影响

以某高速公路项目30米跨径小箱梁桥为依托,利用Midas/Civil有限元分析软件对该跨径不同斜交角度单跨小箱梁桥的受力特性进行分析,得出钝角区支点反力随着斜度的增大而增大,锐角区支点反力随着斜度的增大而减小;最大弯矩随斜度的增大而减小的规律。为装配式单跨斜支承小箱梁桥的设计与研究提供参考。

自密实混凝土桥墩抗震性能试验研究

通过两阶段的试验研究了自密实混凝土桥墩的抗震性能。第一阶段试验为10组混凝土与钢筋的拉拔试验,分析了各个试件的破坏形式并将自密实混凝土与钢筋之间的粘结锚固性能与同等强度普通混凝土进行了对比。第二阶段试验为自密实混凝土桥墩抗震性能拟静力试验,研究了桥墩试件的破坏模式和滞回环,以及漂移比、位移延性、等效粘滞阻尼比、等效刚度和残余变形等5项抗震性能指标。试验结果表明:与普通混凝土试件相比,钢筋与自密实混凝土试件间的粘结性能偏弱,但随着锚固长度的增加,两者的差异逐渐减小;2个拟静力试验桥墩试件破坏形式均表现为弯曲破坏,与自密实混凝土桥墩试件相比,普通混凝土桥墩试件在整个试验过程中具有相对饱满的滞回环和较缓的强度退化;自密实混凝土桥墩试件表现出相对较弱的延性能力和耗能能力。