跨走滑断层多跨简支梁桥地震反应特征与参数分析

为揭示跨走滑断层多跨简支梁桥的地震响应规律,以1座4跨简支梁桥为研究对象,基于OpenSees建立了3维动力弹塑性分析模型;采用“分解-叠加”法合成40组跨断层地震动,以多点激励的方式输入到建立的动力分析模型,进行非线性动力时程分析,研究了跨走滑断层多跨简支梁桥在地震动作用下的地震反应特征,分析了断层的穿越角度和穿越位置对跨走滑断层多跨简支梁桥地震响应的影响。结果表明:地震动作用下跨走滑断层桥梁结构会发生剧烈的位移反应;断层穿越角度和穿越位置对桥梁地震反应有显著的影响;地震动作用下跨断层简支梁桥的扭转效应不可忽视。

地震对多跨简支梁桥上列车运行安全的影响

主要讨论了地震对多跨简支梁桥上列车运行安全的影响．建立了综合考虑地震输入、轨道不平顺和车辆蛇行运动的车－桥体系振动的动力分析模型．通过输入典型地震波，模拟列车过桥全过程．计算了车辆与桥梁的动力响应，研究了地震荷载对秦沈客运专线跨度为１２３２ｍ 的简支Ｔ梁和简支箱梁列车运行安全的影响，并讨论了列车运行速度和桥梁下部基础条件与车桥动力响应的关系．

秦沈客运专线多跨简支梁桥的车桥振动分析

本文用桥梁结构动力学和车辆动力学的研究方法 ,对秦沈客运专线多跨简支梁桥的空间振动响应进行研究。研究表明 ,秦沈客运专线多跨简支梁桥具有足够的横向和竖向刚度 。

多跨简支梁桥加固措施的抗震性能评估

对一座典型的五跨简支铁路箱梁桥进行了多种工况的非线性地震反应分析,评价限位拉索、混凝土墩套、橡胶支座和铅芯橡胶支座等措施对桥梁主要构件抗震性能的影响.结果表明,各措施对桥梁构件的抗震性能有不同程度的改善,限位拉索和铅芯橡胶支座可以有效消减使用活动支座或普通橡胶支座时墩梁的相对位移;铅芯橡胶支座和普通橡胶支座均显著减少了桥墩的延性需求,但普通橡胶支座加大了墩梁间的相对位移和梁体对桥台的碰撞;限位拉索的初始间隙可考虑支座的允许变形,适当取较大值.建议采用铅芯橡胶支座或普通橡胶支座更换固定支座,必要时采用增加混凝土墩套的方法提高桥墩的塑性变形能力.研究成果可用于结构的易损性评价和基于桥梁整体性能的系统化抗震研究.

多跨简支梁桥平稳地震响应分析

应用单位脉冲函数,建立了简支梁桥的纵向振动频响函数方程,基于传递函数,提出了用于求解多跨简支梁桥纵向位移和轴力的动态频响函数的计算方法.以六跨简支梁桥为算例,求解了跨中最大位移和轴力,并给出了脉冲荷载作用下相应的傅里叶振幅谱.结果表明,中间各跨跨中位移较大,两侧跨中轴力较大,响应谱的变化规律与位移和轴力的变化一致.

高烈度地震作用下铁路多跨简支梁桥抗震性能研究

为探究高烈度地区地震作用下铁路多跨简支梁桥的抗震性能,以西藏地区某铁路多跨简支梁桥为工程背景,建立该桥设置减隔震措施后的空间有限元模型,采用非线性时程分析法探究设计地震及罕遇地震作用下关键构件动力响应和关键截面抗震性能。结果表明,摩擦摆支座减隔震效果较好,在设计地震作用下,支座未脱空,支座反力满足设计要求;在罕遇地震作用下支座脱空次数较多。通过计算简支梁桥墩墩底截面在设计地震和罕遇地震作用下的安全系数,证明桥墩抗震性能满足设计要求。

中低速磁悬浮列车-多跨简支梁桥耦合振动分析

以多体动力学和有限元为基础,提出了中低速EMS型磁悬浮列车-多跨简支梁桥耦合振动精细化分析方法,并对车桥模型的正确性进行了验证。复杂的车桥模型包含磁浮车辆结构、悬浮系统、控制系统、桥梁结构和轨道不平顺。磁浮列车的各个参数以及桥梁动力方程的系数矩阵都能在自编程序中进行设置并完成计算,致使程序能够适应不同EMS型磁浮列车与不同桥梁之间的耦合振动分析。磁浮列车行驶在连续多跨简支梁桥上的相互作用研究结果表明:(1)中间车体的动力响应要小于前车和后车;(2)由于简支梁桥刚度较大,轨道不平顺主要对车辆的动力响应有影响;(3)中低速磁浮列车行驶速度对气隙和车体振动影响较大,而对桥梁的振动影响小,车体的振幅随着车速增大先增大后减小,在车速为56.7 km/h时最大。

近断层地震动作用下简支梁桥减隔震方法研究

文章基于OpenSees开源程序对实际工程中的一座典型公路三跨简支梁桥进行建模,考虑桥梁不同减隔震方案,研究其在近断层脉冲型地震动作用下的地震响应变化,结果表明:对于桥墩内力而言,铅芯橡胶支座方案降低效果最佳且最有效范围在加速度0~0.6g内;铅芯橡胶支座剪切变形增长过大可能引发梁间或梁台间的严重碰撞甚至落梁;采用拉索限位装置和铅芯橡胶支座组合的方式既可减少桥墩的内力响应,又可有效控制主梁位移以及碰撞力。

近远场地震动作用下简支梁桥抗震性能及减隔震措施研究

文章选取一座三跨简支梁桥工程为算例,通过建立桥梁空间非线性模型来探讨不同类型地震波作用及碰撞效应对桥梁动力响应的影响,并在此基础上进行了相应的减隔震分析。研究表明:三种类型地震动作用下,近场脉冲型地震动产生的桥墩响应最大,其次是普通地震动,最小的为远场地震动;近场脉冲型地震动趋向产生更大的碰撞力及更多的碰撞次数;安装拉索连梁装置的各伸缩缝碰撞效应在9条地震波作用下,碰撞力受到了明显的有效控制,碰撞次数小幅下降。

考虑桩-土相互作用的多年冻土区多跨简支梁桥地震响应分析

为分析青藏铁路多年冻土区多跨简支梁桥地震响应情况,建立了一座10×32m箱形多跨简支梁桥三维全桥模型,以等效基础弹簧考虑桩-土相互作用;以具有初始间隙的并联弹簧-阻尼单元模拟伸缩缝两端结构的碰撞,研究了冻土融化深度、行波效应及碰撞效应对多跨简支桥梁结构地震响应的影响。结果表明:随着融土下限加深,等效基础弹簧刚度明显减小,在强地震动作用下,桥梁结构易发生落梁、桥墩倾覆等震害;当相邻碰撞体的相向位移超过伸缩缝宽度时两者发生碰撞,碰撞次数及碰撞力随地震动视波速及行进距离不同而不同,在行波波速较低且行进距离较小时碰撞效果明显,对桥梁地震响应影响较大,极易导致落梁;此外桥台对结构地震响应亦有显著影响。在对多年冻土区多跨简支梁桥抗震性能进行评估时,应特别重视夏季地震动低速行波时可能发生的震害。

考虑邻梁碰撞的多跨长简支梁桥落梁震害分析

以1976年唐山地震破坏的滦河桥为例,选择合适的地震波并以行波方式输入,利用时程分析法研究了邻梁碰撞对多跨长简支梁桥落梁震害的影响问题,得到了几点共性认识:①碰撞一般首先发生在近震源的桥台处,为几跨几乎同时发生的同向追赶碰撞,此类碰撞以行波方式向桥梁远端传递,并因伸缩缝宽度的累加作用而使碰撞逐渐减弱;②桥梁中部各跨因远离桥台,运动受约束较弱,加之受桥梁端部各跨的碰撞推顶作用,墩梁间将会发生更大的相对位移,易在强烈地震中首先发生落梁;③输入加速度峰值正、负不同,邻梁碰撞对全桥墩梁最大相对位移发生与分布的影响有很大不同。基于实际震害和纵桥向非线性地震反应分析,提出了近断层地震动可能是造成滦河桥落梁震害重要外因的新观点。

摩擦摆支座对高速列车-简支梁桥耦合系统的减隔震分析

为研究摩擦摆支座(FPB)对地震下高速列车-简支梁桥耦合系统的减隔震作用,基于ANSYS和SIMPACK平台,建立了高速列车-多跨简支梁桥耦合系统的三维有限元模型.模型中采用104~#力元模拟FPB,将轨道不平顺和地震力作为耦合系统的激励,开展了FPB对地震荷载下车-简支梁桥耦合系统的减隔震研究.结果表明,在El Centro地震波作用下,车-桥系统的动力响应随着车速、地震强度、墩高度的增大而增大.地震强度小于0.12g时,FPB能减小车-桥系统除墩顶横向加速度以外的其他动力响应,车速越大、墩身越高, FPB的减振效果越显著;地震强度大于0.12g时,FPB会增大车桥系统的动力响应.建议在高速铁路简支梁桥减隔震设计中,墩高不宜超过16 m,摩擦摆支座的参数应根据具体桥梁进行选择.

考虑桥面板开裂的连续桥面简支梁桥力学性能研究

连续桥面简支梁桥可以减少桥梁伸缩缝、降低冲击荷载、提高行车舒适性.但该类桥梁的桥面连续段容易开裂,且开裂分析理论尚不完善,阻碍了相关的设计与施工优化.因此,针对连续桥面多跨简支梁桥,建立了一种带边界转动弹簧的简支梁模型,提出了考虑桥面板开裂的力学性能分析方法,探讨了荷载作用下桥梁整体与桥面连续段局部的工作性能.实例分析表明,汽车荷载作用下桥面连续段上部混凝土存在开裂,下部混凝土容易压碎,需要通过加大连续段长度等构造措施加以改进;连续段混凝土的开裂对主梁的受力性能影响不大.

基于响应灵敏度的桥梁下部结构损伤识别方法研究

为实现桥梁下部结构横、竖向状态的同步识别,以多跨简支梁桥下部结构为研究对象,提出了基于响应灵敏度的桥梁下部结构损伤识别方法。首先,基于车桥耦合动力分析理论推导了桥梁下部结构响应灵敏度方程;其次,基于响应灵敏度模型修正算法和数值算例对所提方法的有效性和抗噪性进行了验证。结果表明:当梁体、墩身、基底约束同时受损时,所提算法可准确、有效地识别墩身单元刚度和基底约束刚度值;所提算法具有较强的抗噪性,在5%噪声影响下仍能有效识别墩底弹性支承的损伤,并能准确定位损伤桥墩单元位置和识别损伤值。

连续桥面简支梁桥静动力特性的理论分析方法研究

简支梁桥多跨连续布置带来大量伸缩缝,对行车舒适性和结构维护造成不利影响,因此用连续桥面板代替伸缩缝正成为改进该类桥梁性能的一种处理方式。但是对这种部分连续的桥梁结构,其力学分析理论尚不完善,阻碍了相关的工程应用和优化。因此,针对连续桥面简支梁桥,提出了一种带边界转动弹簧的简支梁模型,弹簧刚度通过对连续桥面和相邻简支梁的拉压、弯曲和剪切分析得到。基于该模型,可以用类似于传统简支梁的分析方法,对这种非传统的桥梁结构进行静力和动力特性分析,获得该类桥梁静力变形、内力、自振频率与模态的计算公式。实例计算表明,由理论公式得到的边界转动弹簧刚度与三维有限元分析结果吻合;采用考虑边界转动弹簧的模型后,桥梁静力挠度、应变、自振频率的计算值接近实桥测试值,优于普通简支梁计算结果,因此可以用于连续桥面简支梁桥的力学分析。

桥面病害与防治处理

桥面连续缝简述 桥面连续（又称连续缝、暗缝）是多跨简支梁桥桥面构造的一部分，对桥面的美观程度、通行车辆驾驶舒适程度都有着直接的影响。上世纪80年代．国内多跨简支梁桥的跨缝构造开始采用桥面连续的结构，桥面连续措施的实质就是将简支梁上部构造在梁缝处施行铰接．使梁缝处的桥面部分既要具有适应车辆荷载作用所需的柔性．又要有足够的强度来承受温度变化和制动作用所产生的纵向力。这样，

EMS型高速磁浮列车-桥共振分析

运用多体动力学、结构动力学和主动控制理论,建立了EMS型高速磁浮车辆-悬浮控制系统-多跨简支梁桥耦合振动模型,并自编了计算程序,能够对任意数量的磁浮列车和桥梁的耦合振动进行计算。模型主要分为磁浮列车、悬浮控制系统和多跨简支梁桥三个子系统,列车和简支梁桥通过来自悬浮控制系统的电磁力产生耦合关系。通过计算程序对车桥耦合作用下车体和悬浮架的动力响应进行详细分析,结果表明:车体和悬浮架的振动频率成分相同,证明了简支梁桥对悬浮列车的激励频率公式为f=v/3.6L;高速磁浮列车车体和悬浮架的自振频率分别为0.72,3.95 Hz,其对应的共振速度分别为63.8,352.2 km/h。

不中断交通更换多跨简支T梁结构桥橡胶支座的关键技术

不中断交通更换桥梁支座是近年来新兴的桥梁支座更换技术，与传统桥梁支座更换方法相比在安全、经济等方面优势明显。而简支T梁马蹄形底部未设置预埋钢板、梁底不平造成橡胶支座局部承压的处理，在简支T梁桥支座更换施工中较为少见。江阴大桥北引桥支座更换施工采用“计算机＋电动磅＋传感器＋电磁阀”模式，不中断交通，并成功解决了简支T梁马蹄形底部未设置预埋铜板、梁底不平造成橡胶支座局部承压的问题。