钢管混凝土格构式梁桥设计参数抗震研究

以三跨一联钢管混凝土格构式高墩连续梁桥为研究对象,探讨了梁墩刚度比、缀管布置形式和有无减隔震装置设计参数对格构墩地震响应（墩底轴力、墩底弯矩和墩顶位移）的影响规律。研究结果表明:随着梁墩刚度比值的增大,桥墩的地震响应值先急剧下降之后逐渐趋于平缓减小;缀管布置形式参数对格构墩的弯矩响应值影响较为敏感,而轴力和位移值受其影响较小;减隔震装置对该类桥梁的隔震效果显著,隔震率随梁墩刚度比值的增大而减小。设防烈度等级越高,轴力隔震效果越明显,弯矩和位移的隔震率受设防烈度等级影响较小。该研究可为同类桥梁抗震概念设计提     

格构式高墩连续梁桥设计参数抗震适用性研究

以(雅西高速)干海子特大桥为工程背景,采用迈达斯(Midas Civil2017版)有限元软件建立模型,选取墩刚度比、轴压比、柱肢截面含钢率、减隔震装置等作为关键的结构设计参数,研究E2地震作用下钢管混凝土格构式高墩桁梁桥弹塑性抗震性能和抗震适用性对全桥进行优化设计。结果表明,优化后的实桥模型可以大幅度降低地震响应,改善桁梁桥结构内力分布,提高结构安全可靠度,研究结果可为该类桥梁抗震设计提供技术支持,同时为钢管混凝土结构抗震规程进一步完善提供借鉴。     

新型格构式高墩连续弯梁桥抗震性能分析

以四川雅泸高速公路干海子特大桥为工程背景,采用Midas Civil有限元软件建立三跨一联钢管混凝土格构式高墩连续弯梁桥结构。进行E1弹性地震响应分析,探讨了该类新型梁桥结构的动力特性、内力分布规律,以及地震波激励角度参数对全桥各个指标的影响规律,研究结果表明:钢管混凝土格构式高墩连续弯梁桥结构刚度较柔、周期长,不可忽视弯扭耦合效应。上部主梁弯矩值控制截面位于固定支座位置处,扭矩峰值出现在梁端位置处;下部格构墩弯矩和轴力控制截面均出现在固底墩墩底,墩顶为桥墩位移控制截面。支座中心连线和与之垂直的方向均为最不利激励角度。     

采用被动分肢墩的刚架系杆拱桥抗震性能试验研究

为了提高刚架系杆拱桥的抗震性能,提出了一种新型抗震墩柱——被动分肢墩的抗震设计概念.即在墩柱中设置竖缝和连接件,利用连接件在罕遇地震下的破坏,降低墩柱抗侧刚度,避开场地卓越周期,减小结构的地震反应.以实桥为原型,设计了采用被动分肢墩的刚架系杆拱桥比例模型,进行了该模型拟静力试验研究.介绍了被动分肢墩的试验破坏过程,滞回特性以及对上部拱肋的影响,试验结果表明:与普通延性抗震墩柱相比,被动分肢墩具有良好的抗震性能.     

考虑碰撞-摩擦耦合效应的钢筋混凝土连续梁桥地震响应分析（英文）

为了研究连续梁桥主梁与横向挡块之间的碰撞-摩擦耦合效应及其对桥梁结构地震响应的影响,以一座钢筋混凝土连续梁桥为研究对象,基于OpenSees有限元程序建立了3座桥梁有限元模型,其中考虑了纵向、横向的碰撞单元及支座的失效.在此基础上进行了连续梁桥在双向地震激励作用下考虑碰撞-摩擦耦合作用的地震响应分析,并进行了影响参数分析.分析结果表明,碰撞-摩擦耦合作用会改变桥梁结构的内力分布并对桥墩产生额外的扭转力,摩擦系数及纵向碰撞间隙是2个重要因素.合理的摩擦系数及纵向碰撞间隙能够显著降低主梁地震响应,并且有效地将部分作用于固定墩的主梁惯性力转移至滑动墩,从而减小固定墩地震需求并改善连续梁桥结构的抗震性能.     

钢管混凝土柱与钢梁节点性能研究

本文通过对4个方钢管混凝土中柱与钢梁外加强环式节点的拟静力试验,研究节点在不同轴压比条件下节点的破坏特征、破坏机理和抗震性能等。试验结果表明,在达到极限强度后节点的强度及刚度退化缓慢,具有较好的延性和变形能力,具有良好的耗能能力。     

预应力混凝土扁梁框架内节点拟静力试验研究

通过对3个不同轴压比水准的预应力混凝土扁梁框架内节点试件的低周反复荷载加载试验,对试件的破坏形态、滞回曲线、延性、耗能能力等抗震性能进行初步研究,并判定轴压比对预应力混凝土扁梁框架内节点抗震性能的影响规律.试验结果表明,随着轴压比的增大,节点的抗震性能随之下降.     

双壁钢箱混凝土组合墩柱抗震性能研究Ⅱ:非线性有限元分析（英文）

为进一步研究双壁钢箱混凝土组合墩柱(DSCB墩柱)的抗震性能,建立了考虑钢管局部屈曲、内填混凝土约束效应和钢管与混凝土接触作用的DSCB墩柱的精细化有限元模型.首先通过双向拟静力试验结果验证了该有限元模型的准确性;然后采用验证后的有限元模型,研究了钢板宽厚比、长细比、截面宽高比、轴压比等关键参数对DSCB墩柱滞回性能的影响;最后根据试验和有限元分析结果提出了DSCB墩柱的骨架曲线模型.数值模拟分析结果表明:随着钢板宽厚比的增大,DSCB墩柱的峰值强度和弹性刚度减小;随着长细比的增加,DSCB墩柱的峰值强度和弹性刚度明显降低,而极限位移则随之增大.所提出的骨架曲线模型可为DSCB墩柱的抗震性能分析提供参考.     

高强方钢管约束UHPC短柱轴压性能研究

使用通用有限元软件ABAQUS分析了钢材屈服强度、方钢管厚度、UHPC强度对高强方钢管约束UHPC短柱轴压性能的影响。首先使用ABAQUS对已有的普通钢管约束混凝土试验进行计算,结果与试验值基本一致。在此基础上建立了高强方钢管约束UHPC短柱模型,对比了不同参数下构件荷载-位移曲线、荷载-纵向应变曲线的变化特征。研究表明:构件前期刚度受混凝土强度影响很小,但由于增加混凝土强度使构件套箍系数降低,工作曲线下降段斜率增大,延性下降。钢管屈服强度的提高对构件的延性有很大改善,但对极限承载能力影响较小。核心混凝土强度是影响高强钢管约束UHPC短柱承载能力的主要因素,由于钢管不直接承担纵向荷载,仅对混凝土产生材料性能上的影响,钢管约束混凝土应看做混凝土的一种。     

结构振动控制的认识和思考

地震灾害给人类带来了不可估量的伤害和损失。传统的抗震设计采取消极的对策,以规范规定的"设防烈度"作为设计依据,采用"硬抗"的途径,依靠结构自身性能(强度、刚度、变形能力、耗能能力)来抵御地震作用。结构振动控制通过在结构上安装控制装置来调谐减轻结构的地震反应,为结构抗震设计提供了新的思路。     

Seismic behavior of steel reinforced ultra high strength concrete column and reinforced concrete beam connection

To investigate the seismic behavior of connections composed of steel reinforced ultra high strength concrete （SRUHSC） column and reinforced concrete （RC） beam, six interior strong-column-weak-beam connection specimens were tested subjected to reversal cyclic load. Effects of applied axial load ratio and volumetric stirrup ratio on ductility, energy dissipation capacity, strength degradation and rigidity degradation were discussed. It was found that all connection specimens failed in bending in a ductile manner with a beam plastic hinge. The ductility and energy dissipation capacity increased with the decrease of applied axial load ratio or increase of volumetric stirrup ratio. The displacement ductility coefficient and equivalent damping coefficient lay between those of steel reinforced ordinary concrete connection and those of reinforced concrete connection. The applied axial load ratio and volumetric stirrup ratio had less influence on the strength degradation and more influence on the stiffness degradation. The stiffness degraded sharply with the decrease of volumetric stirrup ratio or increase of applied axial load ratio. The experimental results indicate that SRUHSC column and RC beam connection exhibited better seismic performance and can provide reference for engineering application.     

远场类谐和地震作用下双柱墩梁桥失效分析

根据远场类谐和地震动、普通地震动反应谱与规范反应谱之间的包络关系,选取输入结构的地震动加速度峰值?建立双柱墩式抗震梁桥,分析同峰值加速度的远场类谐和地震动和普通地震动作用下双柱墩式梁桥主梁、墩柱的地震响应等,揭示远场类谐和地震动作用下双柱墩式梁桥的动力响应与失效机理?采用SR模型模拟双柱墩抗震梁桥墩底的SSI效应,分析远场类谐和地震动作用下梁桥地震响应变化规律。结果表明,远场类谐和地震动对桥梁的地震响应为普通地震动作用的1.5倍以上,其设防烈度至少应提高一度才能保证桥梁的安全?墩-系梁连接点处弯矩随桩土刚度减小而增大,有可能会引起桥墩弯曲破坏。     

高墩连续刚构桥梁地震反应分析

在通用有限元程序MSC.MARC中加入基于纤维模型编制的THUFIBER程序和三维实体单元模型分别模拟钢筋混凝土桥墩和桥梁上部结构,建立了高墩大跨连续刚构桥的有限元模型。采用汶川地震记录,针对四川境内某一实际桥梁,分析了行波效应对其地震反应的影响。结果表明:波速较小时,行波效应对墩顶的位移有利。墩底是地震分析时的危险截面,行波效应对结构反应较为复杂,在某些截面上可能加大,也可能降低,在抗震设计时,应考虑行波效应的影响。     

钢梁与钢筋混凝土桥墩的新型刚节点联结形式及其静载反复试验

提出了一种新型的桥梁钢梁与钢筋混凝土桥墩的刚节点联结形式．刚节点内部构件间的连接全部采用高强度螺栓连接方式且施工方便，能够较理想地将上部结构弯矩传递到下部结构，剪力传递钢板承受了大部分的水平剪力．通过静荷载反复试验获得了有关这种新型结构性能方面的有效数据，试验结果表明该结构内部应力传递路径明确，并具有良好的抗震性能．有关结构的强度和塑性变形的计算及试验结果均表明，这种结构即使在发生很大变形的情况下，也能保持良好的能量吸收功能且没有出现因应力集中而发生的局部曲屈现象．由于避免使用了价格昂贵的支座，采用这种新型组合结构形式不但具有良好的抗震性能，同时可以降低桥梁的建设成本．     

公路旧桥无缝化改造技术

公路桥梁的伸缩装置是桥梁结构中最为脆弱的部件,不仅容易损坏,而且修复困难。文章综述了国内外无伸缩缝桥梁的发展历程,以及国内旧桥无缝化的工程案例及相关研究;总结了国内旧桥无缝化改造的常用设计方法,介绍了桥墩、桥台处的无缝化构造处理技术;同时对旧桥无缝化技术的工程意义、应用前景、存在问题进行分析,表明对旧桥进行无缝化改造可提高其承载力、行车舒适性和抗震性能,具有广阔的应用前景和重要的经济价值,也指出今后研究的方向和可能存在的技术难题。     

Seismic Analysis for Rigid-Framed Prestressed Reinforced Concrete Bridge in Tianjin Light Railway

The seismic analysis of a rigid-framed prestressed concrete bridge in Tianjin Light Railway is performed. A 3-D dynamic finite element model of the bridge is established considering the weakening effect caused by the soft soil foundation. After the dynamic characteristics are calculated in terms of natural frequencies and modes, the seismic analysis is carried out using the modal response spectrum method and the time-history method, respectively. Based on the calculated results, the reasonable design values are finally suggested as the basis of the seismic design of the bridge, and meanwhile the problems encountered were also analyzed.Finally, some conclusions are drawn as ：1 ) Despite the superiority of rigid-framed prestressed concrete bridge,the upper and lower ends of the piers of the bridge are proved to be the crucial parts of the bridge, which are easily destroyed under designed earthquake excitations and should be carefully analyzed and designed; 2) The soft soil foundation can possibly result in rather weakening of the lateral rigidity of the rigid-framed bridge, and should be paid considerable attention; 3) The modal response spectrum method, combined with time-history method, is suggested for the seismic analysis in engineering design of the rigid-framed prestressed concrete bridge.