基于频率合成法的双柱式桥墩基础约束刚度识别

在Rayleigh能量法和Southwell率合成法的基础上导出双柱式桥墩结构复合振动基频计算公式,将基频表示成各惯性元和变形元所组成的系统频率合成。在此基础上建立结构基础约束刚度识别方法,该方法利用结构固有基频和地基约束刚度的关系,只需测出结构顶端加载前后2种状态下的振动频率就可估算出基础约束刚度。

基于柔度系数求解桥梁桩基对桥墩约束刚度的有限元数值分析

以桥梁桩基础为研究对象,基于弹性地基梁"m"法理论,通过柔度系数提出桥梁桩基础对桥墩约束刚度的有限元数值计算方法,探讨桩基有关参数诸如桩径、入土深度、地面以上长度、地质条件以及桩数对约束刚度的影响规律。研究结果表明:本文结果对桥墩设计、桥墩承载能力与桥墩抗震防灾能力评估具有一定的指导意义。

墩基约束刚度的动态识别方法

在瑞利法和Southwell频率合成法的基础上导出了桥墩复合振动基频的计算公式,将基频表示成各惯性元和变形元所组成子系统的频率合成。在此基础上建立了墩基约束刚度的动态识别方法,该方法利用桥墩的固有基频和地基约束刚度的关系,只需在随机激励下测出墩顶在加载前后两种状态下的振动频率,就可以估算出桥墩的基础刚度。标准试验结果表明,采用配重试验特征值法求得的模型转动约束刚度和标准值基本一致,而识别平动约束刚度有3.26%的误差。本文所导出的公式计算简单、精度高,适用于识别桥墩和各种高耸建筑的基础约束刚度。

公路桥梁双柱式桥墩基础沉降评估分析及加固处理

一新建公路桥梁的双柱式桥墩基础出现沉降病害,不均匀沉降量达6.23 cm。采用动刚度法对承载能力的评估表明,基桩承载力比设计荷载低23%。低应变桩基完整性检测结果显示,桩身存在2处明显缺陷。承载力不足及桩身缺陷造成了桩基础的不均匀沉降。建立数值仿真模型,计算结果显示,不均匀沉降导致系梁局部拉应力为5.5 MPa,墩顶横向偏位22 cm,与现场系梁严重开裂、墩顶横向偏位23.7 cm的实际情况基本一致。后期通过桥墩基础加固处理,确保了结构的安全。实践证明采用动刚度法结合仿真计算评估桥梁基础的承载力状态具有一定的实用价值。

桥墩-承台-桩基体系动静刚度原型试验研究

为研究桥墩-承台-桩基体系动刚度和承载能力的关系,采用机械阻抗法进行原型试验研究,以分析体系整体动静对比系数的取值,以及整体体系动刚度与单桩动刚度的关系。动力测试试验分3个阶段进行,对待测模型桥墩的墩身和承台进行整体切割。在切割前后分别测试桥墩-承台-桩基体系动刚度、承台-桩基体系动刚度以及单桩动刚度,并在切割墩身之后对承台-桩基体系进行静载试验。测试结果表明:(1)桥墩-承台-桩基体系的整体动刚度与承台-桩基体系的动刚度值较为接近;(2)在低频段整体动刚度接近于单桩动刚度的4倍,表明整体动刚度一定程度上能反映基础的整体承载力;(3)承台-桩基体系的平均动静对比系数为1. 78。因此,总体上看基础整体动刚度能反映基础整体承载力状态。

桥墩高度对群桩承台系统动刚度的影响分析

对于服役桥梁,测试群桩承台桥墩系统的动刚度可以了解其健康状态,并可以作为推算静刚度及承载性能的依据。而当采用动刚度作为评估指标时,激振点和拾振点的选取应具备合理性,且不应忽视桥墩高度对动刚度值的影响。为分析上述问题,本文建立了三维动力有限元模型,施加瞬态激励以分析系统的竖向动刚度值,并考虑了激振点位于承台上和桥墩顶部2种情况。计算结果表明:2种激振点位情况下,在2.5 Hz频率下系统动刚度受桥墩高度变化影响小,计算结果稳定;当激振点位于承台上时,由于激振点和拾振点均不在结构对称中心上,因此当频率较高时(20 Hz左右),系统动刚度会受到自身模态的影响而发生阶跃式突变;当激振点位于墩顶中心时,随着桥墩高度的增加,在20 Hz频率下的系统动刚度降低。

软土地区桩基础超长地下室混凝土结构温度、收缩应力分析

结合工程实例,充分考虑桩基础水平刚度、地基土约束以及后浇带影响,采用合理的模型和假定对软土地区桩基础超长地下室混凝土结构温度、收缩应力进行分析。计算结果反映,地下室结构温度、收缩应力水平基本上在工程设计能够控制的范围内。软土地区桩基础超长地下室结构,在细致分析的前提下,可结合有效的技术措施和施工,不设置伸缩缝,以满足地下室使用功能的要求。

柔性桥墩计算长度的简化计算研究

通过对刚性基础等截面柔性桥墩墩顶边界条件的分析,建立了桥墩压杆挠曲线近似微分方程,拟合出柔性桥墩计算长度简化公式。经过有限元程序分析验证,简化公式得到的计算结果精度能满足工程需要,并对工程中常用的三孔连续梁桥墩计算长度提供了实用公式,为今后柔性桥墩设计工作提供方便。

桥墩计算长度的一种简化计算方法

考虑相关桥跨上部结构对计算桥墩的约束影响,以欧拉临界理论公式为依据,提出桥墩计算长度的一种简化方法,通过实例计算可得知桥墩较为合理的计算长度,对桥墩的设计计算有一定的借鉴意义。

BRB布置原则对可更换构件桥梁高墩地震反应影响分析

为研究屈曲约束支撑(BRB)布置对其减震效果以及结构的抗震性能的影响,以一种可更换构件新型桥梁高墩为研究对象,基于BRB和墩柱的抗侧刚度比、层间剪力、层间位移角与BRB内芯截面面积成正比的BRB布置原则,采用OpenSees建立全桥分析模型,输入普通地震波和近断层地震波,分析BRB布置原则对层间位移角、墩顶位移、墩身内力的影响。结果表明:可更换构件高墩中1/2墩高以上的BRB较1/2墩高以下的BRB易屈服;可更换构件高墩布置BRB可使层间位移角更加均匀且能减小最大层间位移角,提高结构刚度;在近断层地震动作用下依据层间剪力布置BRB的墩顶位移和墩身内力最小;在普通地震动作用下依据BRB与墩柱抗侧刚度比布置BRB的墩顶位移和墩身内力最小。建议在一般地震动作用下依据BRB与墩柱抗侧刚度比原则布置BRB,在近断层地震动作用下依据层间剪力比原则布置BRB。

关于箱形截面连续梁及连续刚构设计的两点刍议

对箱形截面连续梁及连续刚构设计提出两点刍议。