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深水高墩桥梁地震响应计算分析

水利水电快报 2024年第6期45卷 83-87页

作者：史召锋朱克兆尹邦武长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

水库蓄水后,库区内的高墩桥梁淹没深度较大,为研究深水高墩桥梁抗震性能,以西藏扎拉水电站库区某公路桥为研究对象,采用有限元方法计算线弹性E1和E2地震作用下的桥梁动力特性、桥墩墩顶位移、墩底弯矩、剪力并基于动水附加质量理论计算... 详细信息

水库蓄水后,库区内的高墩桥梁淹没深度较大,为研究深水高墩桥梁抗震性能,以西藏扎拉水电站库区某公路桥为研究对象,采用有限元方法计算线弹性E1和E2地震作用下的桥梁动力特性、桥墩墩顶位移、墩底弯矩、剪力并基于动水附加质量理论计算了地震力。结果表明:考虑动水压力作用后,桥梁结构自振频率减小,桥墩内力和位移值均明显增大。考虑深水高墩动水压力影响后桥墩地震响应虽显著增大,但响应值随着主墩淹没深度变化均呈现出非线性变化。对于深水高墩桥梁,考虑动水附加质量后计算出的纵向、横向地震力是未考虑工况下的2.0,1.2倍。研究成果可为山区深水高墩桥梁设计提供参考。

关键词：高墩桥梁地震响应动水附加质量理论公路桥扎拉水电站西藏

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强梁弱拱组合体系桥吊杆张力及张拉方案研究

建筑结构 2023年第S1期53卷 2301-2305页

作者：王鹏朱克兆赵胤儒长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010

强梁弱拱组合体系桥梁可以提高主梁刚度,有效改善大跨度梁桥跨中下挠以及开裂问题,同时可以减小主梁结构的建筑高度,其吊杆张力以及张拉方案的确定较为复杂。依托城市桥梁恒太河特大桥(65m+110m+180m+110m+65m梁拱组合体系),在有限元分... 详细信息

强梁弱拱组合体系桥梁可以提高主梁刚度,有效改善大跨度梁桥跨中下挠以及开裂问题,同时可以减小主梁结构的建筑高度,其吊杆张力以及张拉方案的确定较为复杂。依托城市桥梁恒太河特大桥(65m+110m+180m+110m+65m梁拱组合体系),在有限元分析软件中建立结构空间模型,进行施工阶段张拉过程分析,研究了合理吊杆张拉力的确定方式以及较优的吊杆张拉方案。采用主动受力的方式,通过张拉吊杆,将主梁荷载传递给拱肋承担,使得主梁抗弯以及抗剪强度满足规范要求,进而调整拱轴系数,根据最小能量原理,降低拱脚、1/4跨以及拱顶弯矩绝对值差值,得到最佳拱轴系数,研究发现随着拱轴系数m值增加,拱脚弯矩由大变小,拱顶弯矩由小变大。对五种不同的吊杆张拉方案进行对比分析,结果表明分两批次张拉吊杆方案中,单次张拉力较小,加上第一次张拉使得拱肋存有一定的压应力储备,使得整个张拉过程中,灌注混凝土出小的拉应力极值较小;从拱脚向拱顶依次张拉吊杆时,由于拱肋在拱脚竖向刚度大于拱顶竖向刚度,先张拉拱脚时出现的拉应力较小,在接近跨中时,拱肋已经有一定的压应力储备,也可抵消吊杆张拉产生的拉应力,因此从拱脚向拱顶两批次张拉方案较优。

关键词：桥梁工程吊杆张拉强梁弱拱组合体系拱轴系数

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几何缺陷浅拱的动力稳定性分析

计算力学学报 2008年第6期25卷 932-938页

作者：易壮鹏赵跃宇朱克兆长沙理工大学土木与建筑学院长沙410076 湖南大学土木工程学院长沙410082

研究了几何缺陷对粘弹性铰支浅拱动力稳定性能的影响。从达朗贝尔原理和欧拉-贝努利假定出发推导了粘弹性铰支浅拱在正弦分布突加荷载作用下的动力学控制方程,并采用Galerkin截断法得到了可用龙格-库塔法求解的无量纲化非线性微分方程... 详细信息

研究了几何缺陷对粘弹性铰支浅拱动力稳定性能的影响。从达朗贝尔原理和欧拉-贝努利假定出发推导了粘弹性铰支浅拱在正弦分布突加荷载作用下的动力学控制方程,并采用Galerkin截断法得到了可用龙格-库塔法求解的无量纲化非线性微分方程组。同时引入能有效追踪结构动力后屈曲路径的广义位移控制法,对含几何缺陷浅拱的响应曲线进行几何、材料双重非线性有限元分析。用这两种方法分析了前三阶谐波缺陷对浅拱动力稳定性能的影响,其中动力临界荷载由B-R准则判定。主要结论有:材料粘弹性使浅拱动力临界荷载增大且结构响应曲线与弹性情况差别很大;二阶谐波缺陷影响显著,它使动力临界荷载明显下降且使得浅拱粘弹性动力临界荷载可能低于弹性动力临界荷载。

关键词：浅拱几何缺陷动力稳定性粘弹性龙格-库塔法广义位移控制法

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梁的纵向与横向耦合振动的动力学分析

应用力学学报 2008年第4期25卷 687-692页

作者：易壮鹏赵跃宇朱克兆长沙理工大学长沙410076 湖南大学长沙410082

研究了梁发生纵向与横向耦合振动时的非线性动力学行为。从梁的基本方程出发,利用Galerkin截断得到了梁含二次非线性项和三次非线性项的运动微分方程,并通过多尺度法对控制方程进行摄动求解得出了梁纵向模态和横向模态之间产生的内共振... 详细信息

研究了梁发生纵向与横向耦合振动时的非线性动力学行为。从梁的基本方程出发,利用Galerkin截断得到了梁含二次非线性项和三次非线性项的运动微分方程,并通过多尺度法对控制方程进行摄动求解得出了梁纵向模态和横向模态之间产生的内共振。然后对内共振条件下的梁进行了分析和数值模拟,分别讨论了纵向和横向荷载作用下结构的动力学特征。分析表明一定条件下梁存在能量在振动模态间传递的饱和现象,并且某些参数组合下纵向和横向振动之间存在相互耦合的无周期响应现象,从而引起梁结构的大幅振动。

关键词：纵向与横向耦合振动多尺度法内共振饱和现象

基于3DE平台实现预应力钢束的快速参数化建模

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2022年第9期 17-20页

作者：尹邦武朱克兆张乐长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

随着连续梁桥跨径增大、荷载加重,预应力钢束的布置越来越复杂,在三维建模中对快速准确地建立预应力钢束模型的需求越来越大。3DE平台软件因其自身拥有强大的曲线、曲面和空间结构设计能力,被越来越多地应用于桥梁设计阶段的三维建模。... 详细信息

随着连续梁桥跨径增大、荷载加重,预应力钢束的布置越来越复杂,在三维建模中对快速准确地建立预应力钢束模型的需求越来越大。3DE平台软件因其自身拥有强大的曲线、曲面和空间结构设计能力,被越来越多地应用于桥梁设计阶段的三维建模。本文探索出一套快速实现预应力钢束模型的方法,基于3DE平台通过“EKL语言+知识工程+模板”功能调用设计常用参数表格,可精确地建立全参数化的桥梁预应力钢束三维模型,在洪门渡大桥预应力钢束建模过程中进行了应用。本文提供的方法为预应力钢束快速参数化建模提供了参考,可供同行进行借鉴,同时可结合计算机软件工程,对开发预应力钢束专用三维设计软件具有一定的指导意义。

关键词： 3DE平台快速参数化建模大跨度连续梁桥预应力钢束知识工程

车辆荷载作用下斜拉拱桥动力响应分析及模型车振试验研究

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车辆荷载作用下斜拉拱桥动力响应分析及模型车振试验研究

作者：朱克兆湖南大学

学位级别：硕士

随着交通事业的蓬勃发展,桥梁结构不断向大跨径和轻型化方向演变,而车辆荷载以及行车速度也在不断的提高,通过桥梁的交通量日益密集,这些变化使得车辆荷载对公路桥梁结构的动力效应变得的更加显著。大跨度斜拉钢管混凝土拱桥作为一种近... 详细信息

随着交通事业的蓬勃发展,桥梁结构不断向大跨径和轻型化方向演变,而车辆荷载以及行车速度也在不断的提高,通过桥梁的交通量日益密集,这些变化使得车辆荷载对公路桥梁结构的动力效应变得的更加显著。大跨度斜拉钢管混凝土拱桥作为一种近年来出现的新型组合桥梁,其结构形式新颖独特,兼备了斜拉桥与拱桥的优点,目前在实际工程中已经得到了应用,但对其理论的研究尚处于起步阶段。有鉴于此,本文以湘潭市湘江四大桥为背景,就斜拉拱桥在车辆荷载作用下的动力响应问题进行分析探讨,主要开展了如下工作:(1)利用大型通用有限元软件ANSYS建立了斜拉拱桥的空间有限元模型,在考虑桥面平整度的前提下,分别针对桥面障碍、行车速度、车辆载重、阻尼和有无斜拉索的情况,对斜拉拱桥在车辆荷载作用下的动力响应进行了分析计算,探讨了冲击系数的变化趋势;(2)结合相似第二定理和量纲分析法对斜拉拱桥模型进行动力相似分析,建立了适合于车振试验需要的动力模型结构;通过斜拉拱桥模型进行车辆振动试验,测得结构实际的频率、振型和冲击系数,并与理论计算结果进行对比。分析结果表明,桥面平整度、桥面障碍、行车速度、车辆载重、阻尼等均对结构的动力响应影响很大,特别是桥面障碍;斜拉索的存在将大大改善1/4跨拱肋的在车振时的受力性能。

关键词：斜拉拱桥车振冲击系数模型试验

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山区大跨高墩连续刚构桥减隔震设计分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2022年第8期 32-35页

作者：尹邦武朱克兆史召锋长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

对于高烈度山区桥梁,减隔震设计一直是设计人员关注的重点内容。本文以西南山区某大跨高墩连续刚构桥为例,应用通用设计软件对该桥梁进行抗震计算分析。根据抗震规范要求,采用反应谱法、时程分析法以及带摩擦摆支座的非线性时程分析法... 详细信息

对于高烈度山区桥梁,减隔震设计一直是设计人员关注的重点内容。本文以西南山区某大跨高墩连续刚构桥为例,应用通用设计软件对该桥梁进行抗震计算分析。根据抗震规范要求,采用反应谱法、时程分析法以及带摩擦摆支座的非线性时程分析法对该桥梁进行抗震计算,同时对桥墩结构进行抗震性能验算,探讨该连续刚构桥的抗震性能,为同类型桥梁提供参考。分析结果表明:采用摩擦摆支座可延长桥梁的自振周期,有效降低桥梁的内力响应、位移响应,同时在E2地震作用下桥墩结构处于弹性工作状态。

关键词：山区大跨高墩连续刚构自振特性摩擦摆隔震支座地震响应

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某高墩大跨刚构桥孔道摩阻试验的简易方法

某高墩大跨刚构桥孔道摩阻试验的简易方法

中国土木工程学会110周年纪念大会暨中国土木工程学会2...

作者：李小胜史召锋朱克兆闫海青中铁西南科学研究院有限公司长江勘测规划设计研究有限责任公司

高墩大跨预应力混凝土刚构桥施工监控中,为了减少计算误差,获得实测的孔道摩阻系数和孔道偏差系数是非常必要的,由于现场试验条件及工期等限制,用一种最简便而有效的方法进行预应力孔道摩阻试验显得很重要。本文就是在这种情况下,只通... 详细信息

高墩大跨预应力混凝土刚构桥施工监控中,为了减少计算误差,获得实测的孔道摩阻系数和孔道偏差系数是非常必要的,由于现场试验条件及工期等限制,用一种最简便而有效的方法进行预应力孔道摩阻试验显得很重要。本文就是在这种情况下,只通过严格控制操作流程和经过严格标定的油压表读数方法进行该项试验并取得了原始数据,利用一元线性回归法和最小二乘法进行了数据处理,计算出了预应力孔道偏差系数和钢绞线与预应力孔道的摩擦系数,结果显示该种方法有一定的可行性。

关键词：刚构桥施工监控摩阻试验摩擦系数孔道偏差系数线性回归最小二乘法

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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几何缺陷对拱结构动力稳定性的影响

地震工程与工程振动 2009年第2期29卷 29-34页

作者：易壮鹏赵跃宇朱克兆王连华长沙理工大学土木与建筑学院湖南长沙410114 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

分析了外激励下几何缺陷对拱结构动力稳定性的影响。推导了拱结构边界确定而结构本身节点坐标偏差随机且指数相关时的条件相关矩阵,分解得到几何缺陷的分布方式和大小。从非线性运动方程出发,分别得出了周期荷载作用下非线性刚度矩阵可... 详细信息

分析了外激励下几何缺陷对拱结构动力稳定性的影响。推导了拱结构边界确定而结构本身节点坐标偏差随机且指数相关时的条件相关矩阵,分解得到几何缺陷的分布方式和大小。从非线性运动方程出发,分别得出了周期荷载作用下非线性刚度矩阵可线性化,非周期荷载作用下同时考虑几何、材料非线性的Lyapunov指数计算方法。最后以一圆弧拱为例分别对周期荷载、阶跃荷载、脉冲荷载及地震荷载作用下几何缺陷的影响进行了数值分析。结果表明周期激励作用下拱结构存在动力失稳频域;在不同分布方式几何缺陷中动力稳定性对与屈曲模态相似的缺陷最为敏感。

关键词：几何缺陷 Lyapunov指数拱结构动力稳定性能