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曲线连续梁桥梁体顶升及顶推复位关键技术研究

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2020年第3期36卷 395-403页

作者：赵成功赵人达王永宝李福海西南交通大学土木工程学院四川成都610023 太原理工大学土木工程学院山西太原030024 陆地交通地质灾害防治技术国家工程实验室四川成都610031

目的提出一种四跨曲线连续梁桥在支座损坏或梁体径向爬移后顶升及顶推修复方法,为类似曲线桥梁的修复提供技术支持.方法以陕西孤山川大桥为例,采用Midas Civil建立三维梁单元有限元模型,探讨曲率半径及不同顶升/顶推方案对曲线梁桥应力... 详细信息

目的提出一种四跨曲线连续梁桥在支座损坏或梁体径向爬移后顶升及顶推修复方法,为类似曲线桥梁的修复提供技术支持.方法以陕西孤山川大桥为例,采用Midas Civil建立三维梁单元有限元模型,探讨曲率半径及不同顶升/顶推方案对曲线梁桥应力分布的影响.结果对竖向顶升施工,梁体应力增量对曲率半径的变化不敏感;当中间墩与相邻两墩顶升量之比为10∶7时,梁体应力增量最小.对于水平顶推方案,沿垂直于弦方向进行顶推产生的应力增量远小于沿径向顶推方案,但当曲率半径R>200 m时,沿径向顶推方案产生的应力增量会陡然降低,此时其也可作为备选方案.结论基于分析结果提出了一种同类曲线连续梁桥梁体顶升/顶推最优处理方案,并将研究成果成功用于孤山川桥的纠偏施工中,陕西孤山川大桥的修复实测梁体应力结果有效地验证了本方案的正确性.

关键词：曲线连续梁桥顶升顶推仿真分析复位纠偏

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曲线连续梁桥的磁流变阻尼器减震控制

公路交通科技 2011年第9期28卷 81-88页

作者：亓兴军吴玉华山东建筑大学土木工程学院山东济南250101 浙江工业大学之江学院浙江杭州310024

建立双支承曲线连续梁桥的空间有限元模型和减震控制动力仿真模型,根据连续梁桥的支座布置在各活动支座的切向设置8组磁流变阻尼器,在纵桥向输入3种不同频谱特点的地震动,计算分析了曲线连续梁桥地震反应主动控制、半主动控制和被动控... 详细信息

建立双支承曲线连续梁桥的空间有限元模型和减震控制动力仿真模型,根据连续梁桥的支座布置在各活动支座的切向设置8组磁流变阻尼器,在纵桥向输入3种不同频谱特点的地震动,计算分析了曲线连续梁桥地震反应主动控制、半主动控制和被动控制方法的减震效果。结果表明,磁流变阻尼器能够有效地减小曲线梁桥的主梁切向位移和固定墩墩底的弯矩与扭矩。不同频谱特点地震动输入下磁流变阻尼器减震效果的差别较大,在设计曲线梁桥减震参数时需要合理选择地震动输入。总体上看,磁流变阻尼器主动控制、半主动控制和被动控制3种减震控制方法对于曲线连续梁桥大部分地震反应减震效果的差别较小,这可为简单易行的阻尼器耗能被动控制方法在曲线梁桥抗震减震设计中的广泛应用提供理论依据。

关键词：桥梁工程曲线连续梁桥减震效果磁流变阻尼器地震动输入

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强震作用下曲线连续梁桥碰撞响应分析

建筑结构学报 2016年第S1期37卷 349-355页

作者：李正英刘斌杨跃威重庆大学土木工程学院重庆400045

为考虑曲线梁桥的不均匀碰撞问题,以西南山区高速公路常用的双柱式桥墩曲线梁桥为工程背景,采用ABAQUS软件建立了曲线梁桥三维实体单元有限元模型。采用多尺度法划分网格,接触碰撞部分采用较小的网格尺寸。结合罚函数法和接触搜索算法,... 详细信息

为考虑曲线梁桥的不均匀碰撞问题,以西南山区高速公路常用的双柱式桥墩曲线梁桥为工程背景,采用ABAQUS软件建立了曲线梁桥三维实体单元有限元模型。采用多尺度法划分网格,接触碰撞部分采用较小的网格尺寸。结合罚函数法和接触搜索算法,建立能考虑曲线桥相邻构件间不均匀碰撞的三维接触碰撞分析模型,通过非线性动力时程方法,分析曲线梁桥的碰撞响应。分析发现强震作用下曲线梁桥极易发生碰撞,且碰撞瞬间产生很大的碰撞力,导致相邻构件损伤。考虑碰撞响应显著增加了主梁的径向位移,对墩顶位移和墩底扭矩也有明显影响,进一步加剧了桥墩的破坏。因此在曲线梁桥抗震设计中应考虑碰撞响应对结构的影响,并积极采取减轻碰撞响应的措施。

关键词：曲线连续梁桥地震作用有限元分析实体模型碰撞响应

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三维地震动作用下曲线连续梁桥减震控制研究

振动与冲击 2012年第6期31卷 119-125页

作者：亓兴军申永刚山东建筑大学土木工程学院济南250101 浙江大学土木工程学系杭州310027

为了减少双支承曲线梁桥的地震破坏效应,提出了利用液体粘滞阻尼器进行曲线梁桥减震控制的方法,建立曲线连续梁桥的空间有限元模型和动力仿真模型,在桥梁墩台活动支座部位设置切向和径向液体粘滞减震装置,输入三维地震动计算分析了桥梁... 详细信息

为了减少双支承曲线梁桥的地震破坏效应,提出了利用液体粘滞阻尼器进行曲线梁桥减震控制的方法,建立曲线连续梁桥的空间有限元模型和动力仿真模型,在桥梁墩台活动支座部位设置切向和径向液体粘滞减震装置,输入三维地震动计算分析了桥梁主动控制、半主动控制和被动控制三种减震方法的减震效果。结果表明,曲线梁桥的地震反应表现出显著的纵桥向与横桥向的耦合特性,在减震控制计算时必须同时输入三维地震动并设置纵横向减震装置。粘滞阻尼器能够控制曲线梁桥内外墩的内力趋于接近,三种减震控制方法均能有效地减小曲线梁桥的梁端位移和固定墩墩底内力,且三种方法的减震效果和地震反应时程的差别均相对较小,主动控制和半主动控制没有表现出明显的优越性,建议在实际曲线梁桥的抗震减震设计中应用粘滞阻尼器被动控制。

关键词：曲线连续梁桥粘滞阻尼器三维地震动减震效果

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曲线连续梁桥的病害与温度效应

公路交通科技 2008年第1期25卷 58-63页

作者：李广慧余正武王用中郑州航空工业管理学院建筑工程管理系河南郑州450015 河南省交通规划勘察设计院河南郑州450052

由于曲率的影响,曲线梁桥易产生弯扭耦合作用,因此曲线梁桥的内力、变形计算远比直线梁桥复杂,实际工程中也出现了不少问题。应用有限元方法,以曲线连续箱梁桥为工程背景,对温度荷载作用下曲线连续梁桥的受力与变形特点进行了分析。计... 详细信息

由于曲率的影响,曲线梁桥易产生弯扭耦合作用,因此曲线梁桥的内力、变形计算远比直线梁桥复杂,实际工程中也出现了不少问题。应用有限元方法,以曲线连续箱梁桥为工程背景,对温度荷载作用下曲线连续梁桥的受力与变形特点进行了分析。计算结果表明,温度作用对曲线连续梁桥的内力有显著的影响,容易产生工程病害;原公路桥涵设计规范中对混凝土箱梁竖向温度梯度的规定不够合理;箱梁顶、底板的温差效应是造成曲线连续箱梁扭转的主要因素,而整体升温则是曲线连续箱梁桥直接发生径向偏移的主要原因。这一结论将对改进曲线连续梁桥的设计,具有较强的理论与实践意义。

关键词：桥梁工程曲线连续梁桥有限元分析温度效应病害

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曲线连续梁桥侧向失稳破坏机理与行为分析

公路交通科技 2006年第7期23卷 68-72页

作者：孙宗光孙占琦李晓飞大连海事大学路桥工程研究所辽宁大连116026 深圳市市政工程设计院广东深圳518035

就某曲线连续梁桥的曲梁整体侧移破坏现象,在受力、变形和破坏主导因素分析的基础上,阐述了温度荷载作用下曲梁整体侧移的破坏机理、破坏过程和破坏后行为。随着温度荷载的增加,跨间桥墩对曲梁的约束作用很小,而两端支座反力迅速增加,... 详细信息

就某曲线连续梁桥的曲梁整体侧移破坏现象,在受力、变形和破坏主导因素分析的基础上,阐述了温度荷载作用下曲梁整体侧移的破坏机理、破坏过程和破坏后行为。随着温度荷载的增加,跨间桥墩对曲梁的约束作用很小,而两端支座反力迅速增加,端部没有足够的约束强度,端部约束将遭到破坏,最终导致曲梁整体丧失稳定性,发生向外的整体滑动。利用能量原理对定量描述曲线梁破坏后的力学行为进行了初步探讨。

关键词：曲线连续梁桥温度荷载失稳破坏机理

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双曲面球型减隔震支座曲线连续梁桥的减隔震

中国铁道科学 2011年第3期32卷 47-51页

作者：顾正伟钟铁毅张贞阁北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中冶建筑研究总院有限公司北京100088

针对某3跨门式桥墩轨道交通曲线连续梁桥,采用其桥址《地震安全性评价报告》提供的3条地震动时程曲线,应用SAP2000有限元软件,分析未隔震和双曲面球型减隔震支座隔震条件下的罕遇地震响应,进行双曲面球型减隔震支座曲线连续梁桥的减隔... 详细信息

针对某3跨门式桥墩轨道交通曲线连续梁桥,采用其桥址《地震安全性评价报告》提供的3条地震动时程曲线,应用SAP2000有限元软件,分析未隔震和双曲面球型减隔震支座隔震条件下的罕遇地震响应,进行双曲面球型减隔震支座曲线连续梁桥的减隔震研究。研究结果表明,曲线连续梁桥各桥墩的内力响应受响应内力方向与地震动输入方向夹角的影响;仅固定墩切向隔震时,固定墩的切向内力大幅减少,弯矩和剪力分别减小约70%和50%,但各墩的径向内力均有增加,最大增幅约达10%,不能满足桥梁的抗震要求;固定墩切向和径向双向、滑动墩径向隔震时,固定墩的切向和径向内力均大幅减少,弯矩和剪力分别降低约73%和49%,同时各滑动墩的径向内力也大幅降低40%～60%,减震效果明显。

关键词：曲线连续梁桥减震隔震双曲面球型减隔震支座地震响应有限元分析

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曲线连续梁桥的地震易损性分析

曲线连续梁桥的地震易损性分析

作者：吴培涛重庆大学

学位级别：硕士

我国地处环太平洋地震带和亚欧地震带之间,是地震灾害最为严重的国家之一。桥梁作为生命线工程,其抗震的重要性不言而喻。曲线连续梁桥因其特有的优点在城市立交、高速公路的匝道及互通立交等方面应用日益广泛,但关于曲线连续梁桥的抗... 详细信息

我国地处环太平洋地震带和亚欧地震带之间,是地震灾害最为严重的国家之一。桥梁作为生命线工程,其抗震的重要性不言而喻。曲线连续梁桥因其特有的优点在城市立交、高速公路的匝道及互通立交等方面应用日益广泛,但关于曲线连续梁桥的抗震能力评估研究较少。以易损性曲线为表现形式的地震易损性分析,可以给出不同强度的地震作用下,结构响应需求超过结构对应不同破坏状态极限抗力的概率,运用这一途径对曲线连续梁桥进行抗震性能评估十分必要。本文以一座实际工程中的曲线连续梁桥为例,对其最易损伤的支座和桥墩进行了易损性分析,主要做了以下几部分工作:(1)基于桥梁易损性分析的研究现状,讨论了地震易损性分析在结构抗震性能评估中的作用。阐述了易损性分析涉及到的概率需求分析的方法和损伤指标确定的原则,在此基础上给出了曲线桥梁地震易损性分析的步骤。(2)分别采用曲率延性比和相对位移延性比作为墩柱和支座的损伤指标,并进而划分了墩柱和支座的五种破坏状态。其中,通过对其塑性铰截面的弯矩-曲率分析得到桥墩各墩柱对应的损伤指标界限值。(3)考虑了桥梁结构中混凝土抗压强度和钢筋屈服强度、极限强度的不确定性,通过拉丁超立方抽样获得样本值;同时,确定采用地面峰值加速度PGA作为地震动参数,选取10条地震动记录,按增量动力分析方法(IDA)的要求进行调幅,分别与桥梁样本组成100个桥梁-地震动随机样本。(4)基于SAP2000分别对100个桥梁-地震动样本进行建模和弹塑性时程分析,并对样本的分析结果进行对数线性回归分析,用传统可靠度方法得到最终的易损性曲线;对桥墩和支座的易损性作了详细的对比分析,确定了影响各自易损性的主要因素。(5)通过改变地震动的输入方向,对比了支座、桥墩及桥梁整体的易损性,确定该曲线连续梁桥的最不利输入方向;改变支座形式,对比研究了板式橡胶支座和铅芯橡胶支座的易损性以及各自对桥墩易损性的影响,分析结果表明:采用铅芯橡胶支座可以有效地改善桥梁下部结构(即墩柱)的易损性。

关键词：曲线连续梁桥抗震性能评估易损性曲线需求分析损伤指标超越概率

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曲线连续梁桥横向偏位病害处治方法研究

曲线连续梁桥横向偏位病害处治方法研究

作者：豆文彬重庆交通大学

学位级别：硕士

随着高等级公路和城市现代化建设的发展，曲线连续梁桥得以广泛应用，特别是近些年来，随着城市高架桥的发展，需要修建大量的立交桥。在高等级公路建设中，城市道路的互通立交桥梁中，曲线连续梁桥是实现各个方向交通联结的必要手段，... 详细信息

随着高等级公路和城市现代化建设的发展，曲线连续梁桥得以广泛应用，特别是近些年来，随着城市高架桥的发展，需要修建大量的立交桥。在高等级公路建设中，城市道路的互通立交桥梁中，曲线连续梁桥是实现各个方向交通联结的必要手段，也是唯一的合理的桥型。但是近些年来，很多曲线连续梁桥出现横向偏位的现象，严重影响着桥梁结构的安全运营。本文在调研曲线连续梁桥典型病害以及常用的处治方法的基础上，首先分析了曲线连续梁桥横向偏位病害的主要影响因素，并依托工程实例建立有限元模型计算分析曲线连续梁桥横向偏位对结构力学性能的影响，然后提出了曲线连续梁桥横向偏位病害常用的处治方法，再提出了从设计方面与施工方面预防横向偏位的措施，最后依托工程实例建立有限元模型计算分析曲线连续梁桥横向偏位病害常用的处治方法应用效果。论文研究主要结论如下：①曲线连续梁桥横向偏位病害的主要影响因素有支撑方式、温度荷载、混凝土收缩徐变、车辆荷载以及预应力钢束。②依托工程实例建立有限元模型计算分析曲线连续梁桥横向偏位对结构力学性能的影响。③曲线连续梁桥横向偏位病害常用的处治方法有设置侧向限位装置、梁体顶升平移复位以及加固独柱固结墩;预防横向偏位病害的方法可以从设计与施工两方面进行;再依托工程实例建立有限元模型计算分析曲线连续梁桥横向偏位病害常用的处治方法应用效果。

关键词：曲线连续梁桥横向偏位病害成因处治方法