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高塔大跨斜拉桥纵向抗震体系优化研究

交通科技 2024年第2期 55-59页

作者：杨吉新苗振国陶金武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063

为了对桥塔高度超200 m的大跨斜拉桥纵向抗震体系进行优化研究,以云南省某跨径组成为54 m+131 m+370 m+131 m+54 m的双塔双索面斜拉桥为工程案例,利用有限元软件计算其动力特性,采用非线性时程分析方法对3种纵向抗震体系下结构关键位置... 详细信息

为了对桥塔高度超200 m的大跨斜拉桥纵向抗震体系进行优化研究,以云南省某跨径组成为54 m+131 m+370 m+131 m+54 m的双塔双索面斜拉桥为工程案例,利用有限元软件计算其动力特性,采用非线性时程分析方法对3种纵向抗震体系下结构关键位置的地震响应进行分析,并对黏滞阻尼器的布置方式进行优化。结果表明,高度超200 m的索塔使桥梁结构整体刚度减小,纵向地震作用下塔顶发生较大的位移;分别在塔梁、墩梁位置处布置不同参数的黏滞阻尼器能够有效减小结构关键位置的内力和位移,达到很好的纵向抗震效果。

关键词：高塔斜拉桥纵向抗震地震响应黏滞阻尼器

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厂房纵向抗震计算理论的探讨

铁道建筑 2015年第8期55卷 34-35页

作者：于洁汪一骏北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

现行《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)第9.1.8条规定,单层混凝土无檩屋盖厂房的纵向抗震设计可采用附录K.1的修正刚度法。该规定在理论和计算模型上都存在问题,与规范第5.2.6条的纵向地震作用分配原则和第13.2.1条第2款对非结构构... 详细信息

现行《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)第9.1.8条规定,单层混凝土无檩屋盖厂房的纵向抗震设计可采用附录K.1的修正刚度法。该规定在理论和计算模型上都存在问题,与规范第5.2.6条的纵向地震作用分配原则和第13.2.1条第2款对非结构构件"柔性连接的建筑构件,可不计入刚度"的基本规定相矛盾。附录K.1除仍被个别设计手册、教材引用外,在实际设计中已不再采用。建议在GB 50011—2010修订时删除附录K.1,以消除安全隐患。

关键词：单层无檩屋盖厂房围护墙刚度纵向抗震抗侧力

高震区高塔结合梁斜拉桥纵向抗震体系优化研究

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高震区高塔结合梁斜拉桥纵向抗震体系优化研究

作者：杨永超武汉理工大学

学位级别：硕士

随着西部大开发战略的落地实施和“一带一路”的循序推进,我国交通基础建设蓬勃发展,相应地高震区结合梁斜拉桥的抗震设计问题受到愈加广泛的关注。目前针对大跨斜拉桥的抗震研究,多采用基于有限元方法的理论分析,鲜有通过整体或局部构... 详细信息

随着西部大开发战略的落地实施和“一带一路”的循序推进,我国交通基础建设蓬勃发展,相应地高震区结合梁斜拉桥的抗震设计问题受到愈加广泛的关注。目前针对大跨斜拉桥的抗震研究,多采用基于有限元方法的理论分析,鲜有通过整体或局部构件的模型试验来进一步验证理论分析结果的准确性。为寻求高震区高塔结合梁斜拉桥合理、有效、可靠的减震措施,本文以基本烈度为VIII度的兰州西固黄河大桥为依托,采用有限元分析与模型试验等手段,对高震区高塔结合梁斜拉桥纵向抗震体系优化问题展开研究。主要研究内容及相应成果为:(1)分析了桥梁震害的机理,并归纳总结了大跨度斜拉桥抗震设计的国内外研究现状,指出了文章的拟解决关键问题及创新点。(2)在阐述地震响应分析基本理论的基础上,建立了兰州西固黄河大桥SAP2000有限元模型,并进行了自振特性分析。(3)采用空间有限元模型,探讨了桩-土相互作用和非一致地震激励对我国西北高震区高塔结合梁斜拉桥地震响应的影响规律。结果表明,桩-土相互作用对高震区结合梁斜拉桥关键位置的内力、位移响应有不同程度的影响,分析本斜拉桥的抗震性能时,考虑桩-土相互作用更为合理。当地震波速小于一定数值时,行波效应对高震区结合梁斜拉桥地震响应的影响不可忽视。(4)采用非线性时程分析方法,对比分析了高塔结合梁斜拉桥不同纵向结构体系的地震响应特点,着重研究了该桥关键位置的内力、位移响应与6500kN大吨位纵向粘滞阻尼器的阻尼参数之间的关系。结果表明,采用阻尼器连接的半飘浮体系更为合理,该体系能同时兼顾斜拉桥的位移和内力响应。对关键位置的内力、位移与阻尼参数关系进行曲面拟合得到二元函数,在约束条件下求二元函数的极值可以求得最优阻尼参数。(5)设计并制作了1:1足尺6500kN大吨位的粘滞阻尼器,在意大利帕维亚Eucentre基金会的地震工程与地震学研究实验室,对粘滞阻尼器进行了低速试验、本构关系试验和阻尼系数试验。试验结果表明,粘滞阻尼器力学性能良好,具有较强的消能能力且消能反应的稳定性较好。本构关系试验结果与优化方法得到的阻尼参数结果保持一致,进一步验证了阻尼参数优化方法的正确性。

关键词：高震区斜拉桥纵向抗震大吨位粘滞阻尼器参数分析试验研究

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单层混凝土工业厂房纵向抗震理论研究

单层混凝土工业厂房纵向抗震理论研究

作者：宁昊北京交通大学

学位级别：硕士

现今单层工业厂房的抗震研究多集中于厂房的横向抗震。但几次大震震害表明,厂房的纵向抗震同样不容忽视。《建筑抗震设计规范》在第9.1.8中对厂房的纵向抗震计算做出规定,但是与该规范第5.2.6中做出的规定在纵向水平地震作用的分配方式... 详细信息

现今单层工业厂房的抗震研究多集中于厂房的横向抗震。但几次大震震害表明,厂房的纵向抗震同样不容忽视。《建筑抗震设计规范》在第9.1.8中对厂房的纵向抗震计算做出规定,但是与该规范第5.2.6中做出的规定在纵向水平地震作用的分配方式的采用上存在不相符的地方。本文以单层工业厂房纵向抗震为研究主题,通过对模型的模拟分析,寻求单层工业厂房纵向抗震计算合理的计算方法。本文利用SAP2000软件,针对不同的厂房形式建立不同的模型,通过对模型进行反应谱分析和时程分析,提取柱间支撑内力进行对比分析,得出结论：预制板单层工业厂房或有内天沟厂房在进行纵向抗震计算时,屋盖产生的水平地震作用宜按照抗侧力构件从属面积上重力荷载代表值的比例分配。对于未按照该计算方法进行设计建造的厂房,在遭遇罕遇地震时很有可能发生严重的破坏,针对这种情况,本文建议在柱间支撑增设粘滞阻尼器来增强厂房纵向抗震能力。本文建立新的带有粘滞阻尼器的模型,通过对新模型的计算分析,发现该种加强方式能很好的减小厂房在地震作用下发生的破坏,是一种有效的加强方法。

关键词：单层工业厂房纵向抗震计算方法柱间支撑加强 SAP2000

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连续梁桥纵向抗震装置的比较

公路 2006年第10期51卷 37-41页

作者：王麒中交公路规划设计院北京市100010

以某工程连续梁桥为例,研究了地震耗能装置在解决该类桥梁纵向抗震设计问题中的应用。比较了非线性耗能装置和粘滞阻尼器用于连续梁桥抗震设计的特点。研究成果在该工程中得到了应用,解决了该桥的纵桥向抗震能力的问题。研究结果表明,... 详细信息

以某工程连续梁桥为例,研究了地震耗能装置在解决该类桥梁纵向抗震设计问题中的应用。比较了非线性耗能装置和粘滞阻尼器用于连续梁桥抗震设计的特点。研究成果在该工程中得到了应用,解决了该桥的纵桥向抗震能力的问题。研究结果表明,由于采用了特殊的抗震措施,增强了桥梁的抗震可设计性和设计的可控制性,使设计者能比较容易地解决类似桥梁的抗震设计难题。

关键词：桥梁纵向抗震装置设计

采用纵向等效连续化模型的盾构隧道纵向抗震分析

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采用纵向等效连续化模型的盾构隧道纵向抗震分析

作者：苏彦北京交通大学

学位级别：硕士

盾构法隧道是现代都市各种生命线工程的重要组成部分,因此其地震安全性的研究具有极其重要的社会、政治和经济意义。随着震害资料的积累和对地下结构抗震性能研究的深入,人们逐渐认识到了用传统的拟静力法进行地下结构地震反应分析具有... 详细信息

盾构法隧道是现代都市各种生命线工程的重要组成部分,因此其地震安全性的研究具有极其重要的社会、政治和经济意义。随着震害资料的积累和对地下结构抗震性能研究的深入,人们逐渐认识到了用传统的拟静力法进行地下结构地震反应分析具有较大的局限性,而采用合理模型的反应变位法和动力有限元法更为可取。本文用与盾构隧道纵向变形性能相似的梁单元来模拟隧道结构的特性,建立了盾构隧道纵向等效连续化模型,以天津软土地层中的盾构隧道为例,分别采用反应变位法和动力有限元法,考虑地震烈度为7度(PGV=0.15m/s)和8度(PGV=0.30m/s)两种情况下,正弦位移行波分别在0°和45°方向上入射,得到了隧道纵向上的最大拉、压力和弯矩,并计算出了在最大拉(压)力和弯矩共同作用下螺栓、管片的受力、变形和接头螺栓的最大张开量。同时对输入地震动、螺栓强度、管片尺寸和隧道直径等对隧道纵向受力的影响进行讨论,得出了以下结论:1.地震动作用下纵向螺栓搭接处往往成为盾构法隧道破损的薄弱环节,地下隧道结构抗震设计的原则不应该是抵抗周边土体的运动,而应该是将隧道设计成可适应其运动变位的柔性结构。2.盾构法隧道结构的纵向抗震设计建议采用螺栓最大张开量作为设计的控制指标。同时,塑性比指标可较为直观地了解纵向连接截面上螺栓的受力情况。3.采用等效连续化模型进行盾构法隧道纵向受力分析时,在单元等效弯曲刚度计算中计入轴向作用力的影响是十分必要的。4.行波作用时,在正常使用工况下反应变位法仍不失为简便实用的分析方法,但在螺栓进入塑性受力阶段后该法所得螺栓最大张开量就偏小了,此时就不得不借助于非线性动力有限元法进行隧道的纵向抗震分析。5.管片尺寸对隧道纵向抗震设计的影响相对较少,但从有利于接头受力与降低工程造价角度出发,适当降低管片厚度是合理的。而管片环宽的增大虽然给施工带来便利,但考虑到这会导致纵向连接螺栓易于进入塑性受力状态,故环宽的加大宜结合多方面因素慎重考虑。

关键词：盾构隧道纵向等效连续化模型纵向抗震反应变位法动力有限元法

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单层厂房纵向抗震计算

结构工程师 1994年第1期10卷 21-27页

作者：张琨联同济大学

本文讨论了单层厂房纵向地震作用计算的问题，通过计算实例用不同计算方法的对比分析指出，抗震规范介绍的调整刚度分配法误差较大。

关键词：单层厂房纵向抗震计算

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单层厂房钢筋混凝土柱牛腿纵向抗震计算

科学技术与工程 2010年第33期10卷 8305-8308页

作者：庞翠翠王秀娟冯东汪一俊北京交通大学土建学院北京100044

柱间支撑是单层厂房的纵向主要抗震构件,而吊车梁兼做柱间支撑开间的水平压杆和非柱间支撑开间的刚性系杆,为使吊车梁能将厂房的纵向地震作用通过柱牛腿传给柱间支撑,吊车梁底部的支撑牛腿将承受较大的剪力、纵向弯矩及扭矩。现行《混... 详细信息

柱间支撑是单层厂房的纵向主要抗震构件,而吊车梁兼做柱间支撑开间的水平压杆和非柱间支撑开间的刚性系杆,为使吊车梁能将厂房的纵向地震作用通过柱牛腿传给柱间支撑,吊车梁底部的支撑牛腿将承受较大的剪力、纵向弯矩及扭矩。现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中,只列出牛腿在横向水平地震作用下的计算公式,而没有考虑纵向地震作用影响。在纵向地震作用下,对柱牛腿面预埋板锚筋抗剪强度、吊车梁下部与牛腿面之间的连接钢板焊缝强度及牛腿抗弯强度进行了分析计算,提出了柱牛腿在抵抗纵向地震作用时的改进方法和构造措施,以资借鉴。

关键词：单层厂房牛腿纵向抗震计算

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钢筋混疑土框架结构纵向抗震设计的探讨

安徽建筑 1997年第4期5卷 6-7页

作者：彭斌合肥供电局设计室

钢筋破框架结构具有良好的抗震性能，并广泛地应用在地震区、住宅、办公楼、民用建筑和35KV－110KV市内变电所等工业建筑中。我们在工程设计中，发现人们一般对横向框架（承重框架）的抗震设计较为重视，而对纵向框架啡承重框架，即框... 详细信息

钢筋破框架结构具有良好的抗震性能，并广泛地应用在地震区、住宅、办公楼、民用建筑和35KV－110KV市内变电所等工业建筑中。我们在工程设计中，发现人们一般对横向框架（承重框架）的抗震设计较为重视，而对纵向框架啡承重框架，即框架梁只承受自重、墙重和少量接面荷载，但柱承受横向框架的梁传来的荷载）的抗震设计认识不足，重视不够，主要表现如下几点：1、不按框架整体分析梁按多跨梁计算，柱纵向不计算。认为横向框架是主要受力结构，而纵向框架中的梁只是起联系作用，只要横向框架按（抗震规范）设计，建（构）筑物的抗震就能保证；或是认为纵向框架的柱列较多，侧移刚度大，框架上的荷载小地震作用相应也小，因此不按框架计算也能满足抗震要求。2‘不采用（抗震规范）规定的构造措施，如节点处梁瑞箍筋不加密；不位于楼层的节点处柱箍筋的纵向配筋率小于构造配筋率以及主筋间距和箍筋布置不满足要求等。3、结构布置时不能贯彻强柱弱梁、强节点的设计原则，表现为：（a）柱的长宽比较大，纵向截面尺寸小，梁的截面选用的也小，形成弱梁弱柱。（b）柱纵向截面尺寸小，梁的截面选用过大，形成强梁弱柱。卜）框架梁的宽度与柱宽相比过小，造成框架梁对柱的约束能力减弱以及不位于刚性...

关键词：纵向框架框架结构纵向抗震横向框架抗震设计框架梁建(构)筑物水平地震作用结构自振周期重力荷载