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工程力学 1998年第A1期15卷 517-520页

作者：白宝鸿张玉娥石家庄铁道学院

本文根据现行有关“规范”规定的桥墩振动计算模型，给出了墩体振动边界条件，从变截面梁的变系数偏微分方程出发，利用有限差分法并借助了传递矩阵法，推导出结构的固有频率及振型计算式，算例表明，本文方法简洁计算结果正确可靠。

关键词：桥墩振动有限差分法变截面桥墩

高墩连续梁桥变截面桥墩自振频率计算的频率合成法

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铁道科学与工程学报 2008年第3期5卷 28-31页

作者：陈军李德建长沙市规划设计院有限责任公司湖南长沙410007 中南大学土木建筑学院湖南长沙410075

采用瑞利法和Southwell频率合成法,将基频表示成各惯性元与复位元所组成的子系统的频率合成,导出了变截面桥墩自振频率下限的计算公式。然后,用有限元模型验证该公式的正确性,并分析了不同变截面系数及不同类型的弹簧约束刚度对变截面... 详细信息

采用瑞利法和Southwell频率合成法,将基频表示成各惯性元与复位元所组成的子系统的频率合成,导出了变截面桥墩自振频率下限的计算公式。然后,用有限元模型验证该公式的正确性,并分析了不同变截面系数及不同类型的弹簧约束刚度对变截面桥墩自振频率的影响。研究结果表明:采用有限元建模计算基频,其结果与公式计算结果接近,证明近似公式计算精度高。该方法适用于各种类型的桥墩和高耸建筑,对桥墩结构状态的评定具有参考作用。

关键词：变截面桥墩自振频率频率合成法

山区高速公路高墩桥梁变截面桥墩动力特性研究

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山区高速公路高墩桥梁变截面桥墩动力特性研究

作者：胡端前中南大学

学位级别：硕士

本文结合栗子坪大桥实际工程，对变截面高墩的自振频率进行了研究和探讨。首先讨论了扩大浅基础、桩基础和沉井基础三种不同桥梁基础对桥墩的约束刚度。然后假定弯曲振动形函数，利用瑞利-里兹法对四种不同的桥梁基础进行了无墩顶约束... 详细信息

本文结合栗子坪大桥实际工程，对变截面高墩的自振频率进行了研究和探讨。首先讨论了扩大浅基础、桩基础和沉井基础三种不同桥梁基础对桥墩的约束刚度。然后假定弯曲振动形函数，利用瑞利-里兹法对四种不同的桥梁基础进行了无墩顶约束和无轴力及有轴力桥墩的自振频率公式的推导;此外还对怎么在有限元中模拟耦联弹簧进行了讨论;假定弯曲振动形函数和剪切振动形函数，利用瑞利能量法，Southwell频率合成法和Langrange运动方程，对变截面高墩在不同类型基础对桥墩约束和有轴力的状态下的桥墩自振频率的近似公式进行推导;并对自振频率的近似公式进行参数分析得出以下结论：1．弯曲振动采用幂函数作为形函数时所得自振频率的结果比采用三角函数作为形函数要大，但二者之间的误差不大，且采用三角函数时结果更接近有限元分析的结果;同时，本文中采用的弯曲振动形函数对等截面比对变截面桥墩的近似效果较好;2．对墩顶带有弹性约束的桥墩，其耦联约束刚度对桥墩自振频率的影响可忽略不计;3．弹性约束越大，桥墩自振频率越大;轴力越大，桥墩自振频率越小;最后，将本文所做的主要工作进行了总结，对主要结论进行了整理，并对尚未完善的工作进行了展望。

关键词：变截面桥墩自振频率 Southwell频率合成法墩顶弹性约束轴力

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变截面桥墩抗震性能研究影响研究

科技视界 2015年第7期 86-87,124页

作者：阳冬恒中铁十九局集团第五工程有限公司辽宁大连116000

地震是地球内部某部分急剧运动而发生的传播振动的现象。大地震爆发时,释放出巨大的地震能量,造成地表和人为工程的大量破坏,并且严重危及人民的生命和财产安全。强烈的地震不仅会直接造成人类生命财产的严重损失,而且还可能通过对生命... 详细信息

地震是地球内部某部分急剧运动而发生的传播振动的现象。大地震爆发时,释放出巨大的地震能量,造成地表和人为工程的大量破坏,并且严重危及人民的生命和财产安全。强烈的地震不仅会直接造成人类生命财产的严重损失,而且还可能通过对生命线工程设施的破坏,间接地给人类社会带来更大的灾难。本文通过变截面桥墩进行Pushover分析,对桥墩墩顶位移和水平荷载以及塑性铰形成顺序与位置方面进行研究,为今后连续刚构施工提供相关的参数或经验。

关键词：变截面桥墩 Pushover分析墩顶位移水平荷载塑性铰

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连续梁桥变截面桥墩自振频率计算的合成法

山西建筑 2007年第15期33卷 304-305页

作者：胡端前李德建翟利华中南大学土木建筑学院

采用瑞利法和Southwell频率合成法,将基频表示成各惯性元与复位元所组成的子系统的频率合成,导出了变截面桥墩自振频率下限的计算公式,然后用有限元模型验证该公式的正确性,并分析了不同变截面系数及不同类型的弹簧约束刚度对变截面桥... 详细信息

采用瑞利法和Southwell频率合成法,将基频表示成各惯性元与复位元所组成的子系统的频率合成,导出了变截面桥墩自振频率下限的计算公式,然后用有限元模型验证该公式的正确性,并分析了不同变截面系数及不同类型的弹簧约束刚度对变截面桥墩自振频率的影响,对桥墩结构状态的评定具有一定的参考作用。

关键词：变截面桥墩自振频率频率合成法

考虑桩土相互作用的变截面高墩自振频率计算分析

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岩土力学 2010年第8期31卷 2507-2513,2518页

作者：赵明华杨晶杨明辉湖南大学岩土工程研究所长沙410082

针对变截面群桩基础高墩的几何特性,将桥墩与群桩基础简化为空间整体,在考虑桥墩变截面特性及桩土相互作用的基础上,提出群桩基础变截面桥墩分析模型;将分析模型分解成群桩基础的刚体变形与桥墩的弹性变形两个部分,分别基于能量法与有... 详细信息

针对变截面群桩基础高墩的几何特性,将桥墩与群桩基础简化为空间整体,在考虑桥墩变截面特性及桩土相互作用的基础上,提出群桩基础变截面桥墩分析模型;将分析模型分解成群桩基础的刚体变形与桥墩的弹性变形两个部分,分别基于能量法与有限单元法求解相应的自振频率,并采用Southwell频率合成法,将整体计算模型表示成两个部分的合成,从而导出变截面桥墩的自振频率,通过算例证明该方法的实用性,并分析了桥墩参数对自振频率的影响,获及了一些定性的结论。结果表明,变截面高墩自振频率的计算分析中,桩-土相互作用的影响不容忽视,考虑桩土相互作用和桥墩本身的非线性更符合工程实际。

关键词：变截面桥墩自振频率能量法有限单元法 Southwell频率合成法

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超局墩连续刚构桥桥墩构造及稳定研究

超局墩连续刚构桥桥墩构造及稳定研究

作者：李璐重庆交通大学

学位级别：硕士

随着西部大开发战略的实施，交通基础设施建设迎来前所未有的发展机遇，预应力混凝土连续刚构桥已成为山区高速公路跨越山谷、河流的主要结构形式。对于百米以上的超高墩连续刚构桥，桥墩的构造形式不仅直接影响到上部结构的受力行为，... 详细信息

随着西部大开发战略的实施，交通基础设施建设迎来前所未有的发展机遇，预应力混凝土连续刚构桥已成为山区高速公路跨越山谷、河流的主要结构形式。对于百米以上的超高墩连续刚构桥，桥墩的构造形式不仅直接影响到上部结构的受力行为，而且其施工状态的稳定也显得尤为重要。因此，对超高墩连续刚构桥桥墩构造及稳定的研究是十分必要的。本文以贵州省交通运输厅科技项目“赫章特大桥超高墩连续刚构桥设计施工关键技术研究”（2010-122-017）为课题来源，对其桥墩构造及稳定开展研究，包括以下几个方面的内容：以结构稳定理论为基础，利用通用有限元ANSYS程序中的梁单元及壳单元建立了赫章特大桥195m变截面桥墩，天桥特大桥155m双薄壁—独墩组合型桥墩及195m钢管混凝土墩的空间有限元模型;在最大悬臂施工状态下，通过不同的荷载工况组合，分析了对三类桥墩的双重非线性稳定;通过稳定系数变化曲线，评定了初始缺陷、桥墩构造和材料强度对桥墩稳定的影响及桥墩的失稳模态与墩顶抗推刚度的关系，得到了组合型桥墩最佳构造比例点为两部分桥墩作为独立结构时，其任意一侧墩顶抗推刚度相等的墩高组合点。根据材料力学截面抗弯惯性矩计算方法，利用桥墩截面构造参数，推导了变截面桥墩截面抗弯惯性矩公式，与利用一般插值函数模拟的公式相比，该公式更能准确的反映各个截面的抗弯惯性矩大小。基于“共轭梁法”理论，利用变截面桥墩截面抗弯惯性矩公式，推导了变截面桥墩与组合型桥墩墩顶抗推刚度公式，结合不同构造类型的桥墩结构，验证公式计算误差在工程容许范围内。此外，根据墩顶抗推刚度相等，推得了变截面桥墩的等效惯性矩公式，计算结果与欧拉公式计算值吻合良好。

关键词：超高墩连续刚构桥变截面桥墩组合型桥墩钢管混凝土墩双重非线性稳定共轭梁法抗推刚度最佳构造比例点

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变截面墩柱计算长度理论研究

变截面墩柱计算长度理论研究

作者：刘睿重庆交通大学

学位级别：硕士

随着山区高速公路和城市道路的不断建设,变截面桥墩和异型桥墩因其受力合理、节省材料等优点在现代桥梁工程中广泛应用。现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中仅给出等截面桥墩的计算长度系数,未给出计算变截面桥墩计算... 详细信息

随着山区高速公路和城市道路的不断建设,变截面桥墩和异型桥墩因其受力合理、节省材料等优点在现代桥梁工程中广泛应用。现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中仅给出等截面桥墩的计算长度系数,未给出计算变截面桥墩计算长度系数的通用公式。虽然可以采用有限元法较为精确地计算变截面墩的承载力,但计算要求高、适用性差,效率低。本文以假想固结点和换算惯性矩计算理论为基础,引入了传递矩阵法及能量原理中的瑞利-里兹法等算法,运用力学平衡原理,开展了以下研究工作: ①计入桩基影响的墩身实际长度的研究。开展桥墩计算长度的理论计算,确定构件的实际长度是关键。为反映墩身受桩与地基土的影响,针对工程上常用的摩擦桩、端承桩和嵌岩桩,引入假想固结点计算原理,以桩顶水平位移和转角为控制量,运用m法计算受地基土影响的桩顶水平位移和转角与不考虑土层影响的假想固结点法计算的结果一致为目标,并且引入桩身材料系数作为假象固结点法的附加参数,开展假想固结点计算公式的推导。计入了地基土之间复杂的相互作用对墩身的稳定、承载力和抗推刚度的影响,重新界定了墩身构件实际长度的取值;②变截面桥墩等效于等截面桥墩的换算惯性矩的研究。墩身惯性矩是桥墩计算长度理论计算的重要参数。本文参考了稳定理论中计算长度的计算方法,将变截面墩等效为等截面墩,并使两者临界荷载相等为条件,引入用瑞利-里兹法和传递矩阵法分别对渐变截面和阶形变截面桥墩的换算惯性矩开展了公式的推导工作。并对变截面桥墩的换算惯性矩的计算公式进行合理简化,使其满足工程计算公式的简便性的特点,同时提高其计算精度,扩大了公式适用范围;③墩顶约束刚度计算公式的推导。墩顶约束是影响构件计算长度计算精度的重要条件。结合本文推导的假想固结点和换算惯性矩公式,将变截面桥墩等效成欧拉柱对墩顶约束刚度的中间参数——墩顶抗推刚度的计算公式进行简化。并通过实际工程数据对抗推刚度公式的计算结果进行验证。 ④结合以上研究的内容,借鉴结构稳定理论中求解欧拉柱计算长度系数的微分方程针对变截面墩的计算长度系数进行计算,并针对相关实体工程项目用ANSYS建立有限元模型,所有公式的计算结果进行验证。

关键词：桥梁工程变截面桥墩计算长度假想固结点换算惯性矩抗推刚度能量法传递矩阵法