考虑SSI三种效应的桩基础RC梁式桥抗震性能评估方法研究

桩-土-桥动力相互作用是桥梁抗震研究的热点和难点问题,需合理考虑地基土柔度效应、运动学效应及阻尼效应的影响。采用基于性能点轨迹法的结构非线性静力分析方法,引入FEMA440针对土-结相互作用运动学效应、地基阻尼效应的地震动需求谱修正算法,探讨建立综合考虑桩-土相互作用三种效应的桩基础RC桥梁的抗震性能评估方法。以某高速公路RC连续梁桥为算例,分别以三种设计谱及相应的人工波为输入进行非线性静、动力方法验算对比,两个水准下的计算结果表明所建议方法在补充考虑后两种效应后,地震响应略小于以考虑第一种效应为主的动力时程法,所建议方法能有效评估桩基础桥梁在预期地震需求下的抗震性能。

静力弹塑性分析方法在桥梁结构中的应用探讨

静力弹塑性分析方法由于其简明实用的特点,已经成为近年来评估地震作用下建筑结构非线性反应的普遍方法。它的优点是比非线性动力时程分析方法计算量小,便于工程应用。该文将静力弹塑性分析方法的应用范围扩展到桥梁结构,使用均匀分布和振型荷载叠加,两种水平荷载分布方式,计算了一座实际桥梁结构的非线性反应,并与时程分析的结果进行比较。结果表明对一阶振型在反应中起主要作用的一般的桥梁结构,该方法能得到较好的结果。

模态静力推覆分析方法在桥梁结构中的应用

静力推覆分析是一种计算结构非线性响应的简化分析方法,然而标准的静力推覆分析方法不能计入高阶振型的贡献,难以应用到大跨度的桥梁结构中。有学者提出的模态静力推覆分析方法在计算结构的非线性响应时考虑了高阶振型的影响,且仍具有推覆分析方法计算量小的优点。该文使用模态静力推覆分析方法计算一座实际桥梁结构的非线性反应,并与标准的推覆分析和时程分析的结果进行比较,结果表明该方法对高阶振型在反应中贡献较大的结构也能得到较好的结果。

大跨度钢环壳预张力索网屋盖整体结构在罕遇地震下的一种弹塑性时程分析新方法

大跨度空间预张力钢结构体系的关键问题是预张力的设计。本文研究了一种新型的钢环壳+预张力索网屋盖结构体系在罕遇地震作用下的非线性分析。文中介绍了一种显式准静态分析计算拉索预应力的新思路,该方法可考虑几何非线性和材料非线性(钢材和混凝土非线性),同时考虑下部混凝土结构与上部钢屋盖相互影响的整体结构地震非线性分析。通过与隐式分析对比,证明了本文方法的有效性。同时,该新型结构体系的整体结构罕遇地震动力弹塑性时程分析表明:1、索网未进入屈服,钢环壳基本未屈服,仅个别杆件出现轻微塑性应变,整体钢屋盖基本满足大震不屈服性能目标;2、直接支撑屋盖的型钢混凝土柱个别位置出现了比较严重的损坏,应采取相应措施进行加强;3、钢屋盖和下部混凝土结构位移角未超过1/50,满足"大震不倒"的性能要求。研究结果为实际工程结构设计提供了有意义的参考建议。

新型FRP-金属组合空间应急桥梁极限承载性能研究

轻型化应急桥梁在复杂地形条件下的抢险救灾任务中发挥出越来越重要的作用。将新型FRP-金属组合空间应急桥梁作为研究对象,采用ANSYS非线性静力分析的方法对其进行极限承载性能的研究。研究发现结构具有较高的承载能力,但是延性较差,致使铝合金接头受到破坏。采用减小斜腹杆截面尺寸的方法对结构的极限承载性能进行优化。在减小截面尺寸后的结构中,受压斜腹杆出现屈曲变形,结构可以在保持较高极限荷载的同时有较好的延性,斜腹杆的屈曲行为可为结构的最终破坏提供预警。此种方法可为同类型空间结构的优化设计提供理论依据。