汶川地震动衰减特性及其大跨高墩连续刚构桥的地震响应规律

为分析不同断层距下,汶川地震动对大跨高墩连续刚构桥的作用效应演变规律,收集了全国129个汶川主震地震台站记录。从工程地震学角度,分析了汶川地震动记录强度指标的衰减特性,总结了PGA、PGV和反应谱的衰减规律。以庙子坪大桥主桥为工程背景,构建了两类不同墩高形式的大跨连续刚构桥梁样本组,对两类桥梁自振周期的代表值进行了对比讨论和分析;基于反应谱分析,拟合得到两类桥梁响应谱随断层距变化的峰值响应曲面,讨论了不同断层距,大跨高墩连续刚构桥的响应特点。研究表明,不同断层距的大跨高墩连续刚构桥梁的地震响应具有明显差异,近断层地震响应明显强烈。研究成果可为大跨高墩连续刚构桥的桥墩布置形式和桥址选择提供借鉴和参考。

强震区大跨高墩连续梁桥抗震性能研究

大跨度高墩连续梁桥的抗震设计,特别是在高强度地震作用下的抗震设计,目前尚无规范可遵循。以国外某大桥为例,建立了全桥的动力分析模型,计算了结构的动力特性和地震响应,针对大桥在强震作用下主梁位移反应过大以及对支座抗剪要求过高的特点,讨论了采用粘滞阻尼器和双曲面球型减隔震支座的减隔震效果,研究结果表明这些措施是有效的,可为同类大跨高墩连续梁桥的抗震设计提供参考。

梁端碰撞效应对大跨高墩连续刚构桥易损性影响

西部山区连续刚构桥的主桥常常是高墩大跨,主桥与桥台或引桥的纵向刚度差异较大,导致在地震作用下,主桥与其两端的引桥(台)的动力响应不同步,从而发生梁端碰撞。以某大跨高墩连续刚构桥梁为背景,基于OpenSees平台建立其非线性有限元模型,选取100条实测随机地震动,引入拉丁超立方抽样、云图法以及概率地震需求模型基本理论,考虑梁端可能的碰撞作用,计算桥梁主要构件的地震易损性曲线,选用串联模型进行桥梁系统易损性分析,研究桥梁梁端碰撞效应对桥梁易损性的影响。研究结果表明:梁端碰撞作用对桥梁结构不同构件有不同的影响,考虑碰撞效应可以降低桥梁系统的损伤概率。

大跨高墩连续刚构桥设计与计算分析

以广东省广州市凤凰山隧道工程中黄陂村特大桥为依托,通过桥型方案比选和桥梁结构的设计与计算,研究了大跨高墩连续刚构桥结构受力特点,选择了合理的桥梁结构和桥跨布置,保证了桥梁的经济、适用与安全可靠。

大跨高墩连续刚构桥不对称悬臂段施工技术

随着我国交通事业的发展，其对桥梁的结构和性能也提出了更高的要求。本文主要分析了大跨高墩连续刚构桥不对称悬臂段施工现状和主要施工技术要点，并成功将其应用于实际，以期为同类桥型的施工提供借鉴。

大跨高墩连续刚构桥地震反应分析

随着我国交通事业的迅猛发展,大跨高墩连续刚构桥在桥梁工程领域得到了广泛应用。这些大桥往往成为线路的生命线工程,一旦在地震中发生破坏,将造成巨大的经济损失。因此对大跨高墩连续刚构桥进行地震反应分析具有重要意义。

强震区高墩大跨连续刚构桥轻量化设计与减震研究

为保证强震区高墩大跨连续刚构桥抗震充分安全,提出了使用轻质材料及波纹钢腹板减重的轻量化设计和在双肢薄壁墩间设置阻尼耗能装置的两种方案。采用Midas Civil建立某双肢薄壁墩大跨连续刚构桥有限元模型,选取3条人工地震波及3条常用地震波对其进行动力时程分析。同时综合对比了双肢薄壁墩顺桥向设置RC系梁、防屈曲支撑(BRB)和转动铅耗能阻尼器对其减震性能的影响。结果表明:采用波纹钢腹板箱梁和轻骨料混凝土进行轻量化设计能明显提升桥梁的抗震性能,墩顶及墩底弯矩最大降低约20%,减重设计可作为提高桥梁抗震性能的有效途径。相比于传统RC系梁,设置BRB(斜撑)和转动铅耗能阻尼器能显著降低地震作用下桥墩的受力,墩顶位移和墩底弯矩最大分别降低约15%和30%,且BRB和转动铅耗能阻尼器耗能良好。轻量化设计和减震控制可作为高墩大跨连续刚构抗震性能提升的有效措施。

减隔震支座对高墩大跨连续刚构桥减震效果分析

为更好地降低高墩大跨连续刚构桥在强震作用下的地震响应,提高其抗震性能,以某(120+220+120)m高墩大跨连续刚构桥为工程背景,首先简述了两种常用桥梁减隔震支座(铅芯橡胶支座(LRB)和环向钢丝绳组合阻尼支座(GSQZ))构造及力学性能,然后采用非线性时程分析法研究不同减隔震支座对高墩大跨连续刚构桥抗震性能的影响。研究结果表明:两种减隔震支座对梁端及主墩处减震效果较明显,对跨中部位减震效果较弱,安装减震支座会对主墩横桥向内力减震更佳,对主墩纵向内力减震效果有限;LRB方案的减震效果相对优于GSQZ方案,但是两者在刚构桥中的减震率均不高,实际设计中应结合阻尼器使用。

高墩大跨连续刚构桥抗震设计参数优化

对影响高墩大跨连续刚构桥抗震能力的设计参数进行了分析,对白沙河特大桥不同墩厚模型进行了设计地震下的反应谱分析和时程分析,根据不同墩厚情况下的墩底应力变化趋势图得出了该桥的合理墩身厚度。对采用此优化厚度的结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程反应分析,结果表明:该桥具有良好的抗震性能。建议在设计高墩大跨连续刚构桥时对墩厚进行优化。

高墩大跨连续刚构桥梁地震易损性分析

基于增量动力分析方法,通过非线性地震反应分析,得到整体结构的破坏特征和易损位置,分析适用于高墩大跨连续刚构桥的损伤指标。对高墩大跨连续刚构桥进行整体结构的地震易损性分析时,采用应变作为墩柱损伤指标,位移作为支座损伤指标,绘制了基于整体性能的全桥易损性曲线。

高墩大跨连续刚构桥施工期安全评价

针对高墩大跨连续刚构桥施工期结构概率失效的特性,提出了基于失效概率的安全评价方法。以徐水沟特大桥为工程背景,通过风险评定识别出施工最不利阶段——最大双悬臂时的主要风险因素即:节段特性模量的不确定性、梁体自重的不确定性以及预应力损失的不确定性。采用大型通用有限元程序ANSYS及蒙特卡洛法,计算徐水沟特大桥在最大悬臂时的失效概率,并确定施工期的目标可靠度。依据高墩大跨连续刚构桥施工期结构概率失效的评价结果,提出相应的风险控制措施。

能量法分析高墩大跨连续刚构桥稳定性

以稳定性理论为基础,用能量法推导了线弹性情况下高墩大跨连续刚构桥的高墩自体稳定性、悬浇施工稳定性和全桥稳定性的稳定系数的理论计算公式.与软件计算结果相比,二者吻合较好.

基于实际场地和碰撞双重效应的高墩大跨连续刚构桥易损性分析

为了研究实际场地和碰撞双重效应对高墩大跨连续刚构桥易损性的影响,以某高墩大跨连续刚构桥为研究对象,基于OpenSees软件建立不同伸缩缝宽度取值对应的有限元模型,并将基岩地震波按桥位处实际土层特性转化为地表地震波,进行增量动力非线性分析(多点激励),同时与未考虑实际土层过滤影响(一致激励)的结构响应进行对比分析.研究表明:随伸缩缝宽度的增大,碰撞效应使2#墩(次高墩)在一致激励作用下的损伤概率逐渐大于多点激励情况,最大差值为0.28;碰撞效应使3#墩(最高墩)损伤概率降低,且一致激励低估了3#墩各损伤阶段的损伤概率,最大低估量为0.35;随基岩地震波加速度峰值的增加,一致激励作用下2#墩的位移延性系数概率需求值逐渐大于多点激励时的需求值,而多点激励作用下3#墩的位移延性系数概率需求值均大于一致激励情况.实际场地和碰撞效应对大跨度连续刚构桥的高墩和低墩易损性影响不同,需在抗震设计中综合考虑.

钢管混凝土组合格构柱高墩大跨连续刚构桥非线性研究

腊八斤特大桥是雅泸路上一座高墩大跨连续刚构桥,该桥在国内首次提出并采用了钢管混凝土组合格构柱高墩。考虑钢管混凝土组合格构柱截面的组合性能,建立了三维非线性数值计算模型。按照桥梁施工过程,进行了施工状态和成桥状态的非线性研究。计算结果表明,钢管混凝土组合格构柱高墩具有较大的刚度,横向联系能明显减小桥梁的横向变形。

高墩大跨连续刚构桥的动力性能及地震反应分析

龙潭河特大桥采用连续刚构体系,其桥墩最高达178 m。建立了该桥的动力分析有限元模型,计算了该桥的自由振动频率及振动模态,采用弹性反应谱理论对其进行了地震反应分析,获得了地震反应内力。

高墩大跨连续刚构桥动力特性分析

为了解高墩大跨连续刚构桥的振动频率随敏感参数的变化规律和冲击系数的合理取值,通过拟定15座长度相同连续刚构桥计算模型,分析结构1阶纵向振动频率随墩高和曲率半径变化规律;基于车-桥耦合振动理论,分析不同桥面不平整度下,结构最不利截面处内力的变化情况,并与理论计算值进行比较。结果表明:在桥面不平整度等级较差时,理论计算值与模型计算值的差异较大,建议在后续此类桥梁安全评估时,综合考虑平整度对桥梁冲击系数的影响。

高墩大跨连续刚构桥箱梁水化热研究

由于在高墩大跨连续刚构桥主梁0#块施工过程中,水化热影响使结构极易产生温度裂缝,因此笔者基于温度场热量传导理论建立有限元仿真模型进行水化热理论计算,并结合贵州某高墩大跨连续刚构桥0#块施工浇筑和养护过程中箱梁水化热温度现场监测,通过实际数据与有限元模型理论计算对比,分析箱梁混凝土水化热温度发展变化特点。

高墩大跨预应力连续刚构桥稳定性分析

以稳定性理论为基础,以广西布柳河大桥为例,分析了最大悬臂状态下桥梁的稳定性及全桥的稳定性;利用有限元程序ANSYS,分析、计算了各工况下桥梁的稳定性,结果均能满足要求;提出了利用施工辅助设施等加强稳定性的措施。

高墩大跨连续刚构桥收缩徐变效应的概率分析

介绍了结构收缩徐变效应的概率分析方法,分析了高墩大跨连续刚构桥在变形预测方面的不确定特性,明确了其基于概率的时效变形计算及设计准则,确定了重要的统计变量,并在数值模拟中引入旨在提高抽样精度及减少抽样次数的拉丁超立方体抽样。以广西龙滩布柳河大桥为工程背景,进行了相关的概率时效分析,得出了一些有益的结论,为布柳河大桥的施工及监控工作提供有益的指导。

高墩大跨弯连续刚构桥冲击系数计算公式

为研究高墩大跨弯连续刚构桥冲击系数敏感性因素及计算公式,以陕西某大跨弯连续刚构桥为依托,基于车-桥耦合振动原理,采用三轴五自由度车辆模型,分析了曲率半径、墩高和路面不平整度对桥梁结构最不利断面冲击系数的影响,给出了相应的挠度、弯矩和扭矩冲击系数最大值包络曲线,通过回归分析提出了弯连续刚构桥冲击系数的计算公式,并将计算结果与国内外规范进行比较.结果表明,对于此类特殊桥梁结构,中国规范冲击系数计算值较其他国家规范值小,在路面等级较差时,各国规范冲击系数计算值均偏于不安全,此时均需考虑不平整度对桥梁冲击系数的影响,研究结果将为该类桥梁冲击系数的精确计算提供参考.