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近断层地震动下减隔震桥梁地震反应分析
摘要：为了解采用减震榫和拉索限位器的连续梁桥在近断层地震动下减震系统的减震效果,以1座(40+64+40)m高速铁路预应力混凝土连续梁桥为背景,采用结构分析软件SAP2000建立了考虑邻梁碰撞效应的动力弹塑性计算模型,通过输入具有速度脉冲特性的近断层地震动和无速度脉冲地震动进行非线性时程反应分析。结果表明:在具有速度脉冲效应的近断层地震动下,采用减震榫和拉索限位器的组合减震系统可以起到较好的减震效果,其减震率可以达到60%以上;具有速度脉冲效应的近断层地震动对减震桥梁会产生更强烈的地震反应,也更容易引起邻梁碰撞,忽略碰撞效应将会高估减震效果。
近断层地震动下的高速铁路桥梁减震设计
摘要：在"功能分离"设计理念基础上,提出减震榫与拉索限位器组合的高速铁路桥梁减震方案,通过减震榫的屈服耗能作用减小桥梁的地震响应,通过拉索限位器控制减震榫的过大变形和防落梁,给出减震榫和拉索限位器在多遇地震、设计地震和罕遇地震下的设计准则和设计方法。以1座高速铁路连续梁桥为例,研究在具有向前方向性效应、滑冲效应和无速度脉冲效应的近断层地震动下,采用组合减震方案桥梁结构的抗震性能。结果表明:仅采用减震榫的桥梁在速度脉冲型近断层地震作用下可能因减震榫变形过大而不安全;加设拉索限位器后,能有效地控制减震榫的变形及墩梁的相对位移,起到了较好减震效果,其减震率在60%以上。
时效及环境因素对桥梁隔震支座力学特性的影响概述
摘要：隔震支座的力学特性随着使用时间的推移和周围环境的改变而不断变化,国外学者据此提出了考虑温度、老化、速率、累计行程、污染、扰动等因素的特性修正系数。根据美国AASHTO规范并结合国外的最新研究成果,简述了各修正系数的概念、取值及其理论和试验背景,旨在帮助国内工程师和研究人员对其有个概括性的了解,并为推动国内桥梁减、隔震技术的发展及相关规范的修订提供参考。
Statistical Analysis and Modified of Park-Ang Seismic Damage Model for Reinforcement Concrete Columns
摘要：Performance based seismic design need to define the structural damage quantitatively and many scholars have presented some related damage evaluation models.Park-Ang seismic damage model is the most representative one,it considered the earthquake damage as the result of the first time of displacement exceeding and the cumulative hysteretic energy,and has a good experimental basis.By multiplying another energy weighted coefficient which is related to load path and can be calculated by critical ductility factor and equivalent energy factor,the modified Park-Ang seismic damage model is obtained for the seismic estimation of the reinforced concrete columns.In this model the critical ductility factor is calculated by the simplified equivalent plastic hinge model and is determined by the critical curvature ductility factor,this mean the proposed damage model takes into account members鈥檙esponse quantities and seismic damage mechanism.Based on Lehman鈥檚 cyclic loading test of reinforced concrete bridge columns and the help of calculation of displacement with USC_RC program,it shows that the modified model have a good evaluation of the bridge pier for different column height,and the calculating of the damages at different states are more consistent with that test result for the initial concrete spall,spiral crack,and longitudinal bar buck.
汶川地震动弹性和弹塑性反应谱分析
摘要：利用汶川地震获得的数字强震记录研究了汶川近场无速度脉冲、近场含速度脉冲和远场(盆地效应)地震动的弹性和弹塑性反应谱,后者包括等延性强度折减系数谱Rμ、等延性位移比谱Cu和等强度折减系数位移比谱CR。与相同场地条件PEER近场无速度脉冲、集集近场含速度脉冲地震动的谱进行了比较。汶川近场含速度脉冲地震动的弹性反应谱在0.2～0.8s周期内明显偏小,而它的弹塑性反应谱在短周期段(0.1～0.4 s)与汶川近场无速度脉冲地震动谱差别不大,但等延性强度折减系数谱Rμ要大于集集地震含速度脉冲地震动的谱,而等延性位移比谱Cu和等强度折减系数位移比谱CR则小于集集地震动情况,此后随周期增长(至0.6～1.0 s后)它们都逐渐过渡至与集集地震动的谱相当。汶川远场(盆地效应)地震动的弹性反应谱具有较宽并随周期缓慢增长的平台值和较长的特征周期,可达1.7s及以上。提出了远场(盆地效应)与近场地震动的弹性反应比谱和弹塑性位移比谱的概念。
近断层地震动作用下山区隔震桥梁地震损伤分析
摘要：针对山区连续梁桥的特点和近断 层地震动的特殊性,设计全联采用板式橡胶支座、全联采用铅芯橡胶支座和较矮墩处采用铅芯橡胶支座而较高墩处采用板式橡胶支座的3种山区桥梁隔震方案,研究 了具有向前方向性效应和永久位移效应的近断层地震动对其地震损伤影响。研究结果表明:向前方向性效应对铅芯橡胶支座隔震桥梁桥墩损伤的影响大,永久位移效 应对铅芯橡胶支座隔震桥梁的桥墩残余位移角和支座残余剪应变影响要大;对山区墩高差异较大的连续桥梁,在较矮墩处采用铅芯橡胶支座和较高墩处采用板式橡胶 支座是较为合适的隔震设计方案。
地震作用下高速铁路简支箱梁桥横向偏心碰撞反应分析
摘要：随着高速铁路的快速发展,越来越多的高速铁路桥梁修建于地震区。我国高速铁路32m简支箱梁桥通常设置型钢挡块作为横向防落梁措施,强震作用下,桥梁上、下部结构由于动力特性的不同而发生不同相振动,从而引起挡块与垫石间的非线性碰撞。本文针对这种横向碰撞现象,建立考虑上部结构与垫石间偏心距、支座非线性和墩柱弹塑性的横向碰撞模型,通过非线性地震反应时程分析,评估防落梁措施的抗震性能,并研究二期恒载、桥墩线刚度、垫块类型及墩柱弹塑性等参数对结构地震响应的影响。结果表明:目前高铁桥梁中采用的防落梁措施对横向限位起到重要作用,强震作用下型钢挡块与垫石之间的碰撞可能引起桥墩破坏,在其间设置硬木垫块可以适当降低碰撞力,有效改善高铁桥梁体系的横向抗震性能。
钢筋混凝土桥墩弯剪数值分析模型
摘要：基于修正的压力场理论MCFT(The Modified Compression Field Theory)和纤维单元模型建立了钢筋混凝土桥墩的弯剪数值分析模型,以MCFT理论确定桥墩的剪切力-剪切位移关系,并与考虑桥墩弯曲变形的纤维单元模型组合,共同考虑桥墩的弯-剪-轴力耦合作用。通过与六个弯剪破坏控制的圆形截面钢筋混凝土桥墩拟静力试验结果的对比,对分析模型进行了验证。主要认识结论为基于MCFT理论可准确地计算弯剪破坏桥墩的屈服荷载、极限荷载和弹性阶段剪切刚度,剪切开裂是引起钢筋混凝土构件剪切力-剪切位移关系刚度突变的主要因素,而弯曲开裂与纵筋屈服对刚度的影响较小;分析模型对弯剪破坏桥墩的滞回曲线、弯曲与剪切变形成分均进行了较为准确的模拟分析。
钢筋混凝土空心桥墩应用及抗震性能研究综述
摘要：分析了中国6座大型铁路桥梁和26座大型公路桥梁中空心桥墩的设计情况,从墩高、壁厚比、薄壁宽厚比和剪跨比等方面对空心桥墩在中国的应用情况进行了评述。总结了新西兰、美国、欧洲、日本以及中国对空心桥墩抗震问题开展的试验研究和理论分析成果,指出了空心桥墩抗震研究存在的问题和进一步研究方向。分析结果表明:剪跨比大于10.0的高墩、壁厚比小于0.2或薄壁宽厚比大于10.0的薄壁墩在中国大型桥梁工程中获得了广泛应用;目前对空心桥墩抗震问题开展的研究集中于剪跨比在8.0以下的中低墩,对壁厚比小于0.2或薄壁宽厚比大于5.0的薄壁墩开展的研究非常少;合理的空心桥墩抗剪强度及抗震变形能力分析模型仍未建立;分析水下空心桥墩抗开裂措施,控制空心桥墩残余位移,采用新型结构和新材料提高空心桥墩抗震能力,应用现代试验技术研究空心桥墩抗震问题是未来重要的研究方向。
地震作用下RC薄壁空心墩抗剪强度比较研究
摘要：开展钢筋混凝土薄壁空心桥墩抗震问题的研究,对保证大型桥梁结构抗震安全具有重要意义。首先设计2个矩形薄壁空心墩试件,分别进行定轴力和变轴力下的拟静力试验,发现试件前期破坏以弯曲和剪切开裂为主,其后发生混凝土压碎脱落,纵筋屈曲等现象;最终试件薄壁发生突然的失稳破坏,引起桥墩倒塌。基于薄壁空心墩试验结果对国内外主要桥梁抗震设计规范和学者们提出的抗剪分析模型进行对比分析,认为我国《公路桥梁抗震设计细则》和欧洲Eurocode 8规范较为准确的计算了各试件抗剪强度或得到偏于保守的结果,可用于薄壁空心墩的抗剪设计;UCSD模型和Aschhiem模型高估了试件的抗剪能力,不适合于对薄壁空心桥墩的抗剪强度分析,而提出的改进的UCSD模型很好的预测了薄壁空心墩的抗剪强度。修正的压力场理论(Modified Compression Field Theory,MCFT)计算的薄壁空心墩抗剪强度最为准确。
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