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摇摆桥墩的损伤和残余位移小,具有良好的震后可恢复性.以预应力双柱式摇摆墩结构体系为研究对象,考虑预应力筋对摇摆刚度的影响,基于拉格朗日方程和动量矩守恒定理给出预应力双柱式摇摆墩的刚体动力分析模型,并进行脉冲型地震动作用下的摇摆谱分析.研究结果表明:在长周期脉冲地震动作用下,预应力筋可以有效减轻低墩的地震反应;随着桥墩高度的增加或地震动频率的增加,预应力筋对桥墩地震反应的影响降低,桥墩依靠自身转动惯量抵抗地震作用;负摇摆刚度既可有效避免桥墩的倒塌,又能减轻脚点处的局部损伤,可在摇摆墩设计时采用.

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双柱式桥墩 摇摆体系 分析模型 摇摆谱 预应力筋

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为适应施工期短的严/高寒地区和近海铁路桥梁工程发展,提高铁路桥梁工程的施工效率和工程质量.文中提出了一种用于铁路桥梁工程中的模块化预制拼装实心桥墩,该桥墩不仅可以纵向节段连接,还可以通过多个可互连的模块水平连接.基于ABAQUS程序,开展了铁路桥梁模块化预制拼装桥墩在单调、往复荷载作用下力学性能数值分析,对该桥墩的承载力、延性性能、滞回性能和残余位移等指标进行评估.研究表明,模块化桥墩具有合理的强度和较稳定的延性性能,特别是耗能钢筋配筋率、竖向荷载、初始预应力水平和桥墩高度等对模块化预制拼装桥墩性能有较大影响.同时,模块化桥墩有利于提高结构的自复位能力和抗震韧性.文中以期为模块化预制拼装桥墩的推广应用提供技术参考.

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结构参数 铁路桥梁 抗震性能 数值模拟 模块化预制拼装桥墩

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将震后可恢复功能设计新理念和预制装配桥梁建造新技术相结合,在已开展自复位预制装配式RC桥墩结构拟静力往复加载试验基础上,基于OpenSees软件平台建立了自复位预制拼装RC桥墩的数值模型.数值仿真了水平往复加载作用下自复位预制桥墩力学行为并与模型试验结果进行了对比验证.参数化分析了预制桥墩高宽比、轴心后张预应力筋面积和初始张拉力等关键设计参数对自复位预制桥墩抗震性能的影响.结果表明,本文基于OpenSees建立的数值模型可较好地模拟自复位桥墩的拟静力往复力学行为.随墩柱高宽比增大,预制桥墩侧向初始刚度、屈服后刚度、承载力迅速下降,滞回曲线也越来越不饱满,耗能能力变弱.随轴向预应力筋初始张拉应力增加,桥墩屈服承载力增加,但对屈服后刚度无明显影响.轴向预应力筋面积对桥墩屈服承载力基本无影响,但对桥墩屈服后刚度影响显著,且大致呈正相关特性.

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自复位桥墩 可更换耗能器 预应力筋面积 装配式桥墩 残余位移 抗震性能 初始张拉力 数值模拟 参数分析

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对桥梁在不同爆炸荷载下的损伤情况进行评估研究可以为桥梁设计、桥梁灾后评估及保险投资等提供参考,以完成更好的防护设计以及达到更好的经济评估效果.采用非参数化方法,对某典型高速公路连续梁桥圆形截面墩柱开展了爆炸易损性分析.建立了爆炸荷载作用下圆墩高效数值分析模型,定义了墩柱损伤评价指标及墩柱损伤等级,对爆炸荷载作用下墩柱的反应样本进行统计分析,形成墩柱在不同爆炸当量的爆炸荷载下的易损性曲线.结果表明,当爆炸当量超过200 kg时,墩柱轻度毁伤水平的超越概率基本已达到1;当爆炸当量超过300 kg时,墩柱发生超过中度水平的损伤概率已接近80％.界限值为0.8的曲线在0～500 kg爆炸当量范围内呈现持续上升趋势.易损性曲线可以预测墩柱在不同爆炸当量发生不同损伤等级的概率,以更加准确地对墩柱损伤进行评估.

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非参数化方法 有限元分析 损伤等级 桥梁墩柱 易损性分析 爆炸荷载

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地震波行波效应会导致跨河谷高墩大跨桥梁各墩底基础处地震动到时产生差异,使桥梁结构地震反应变得更为复杂。通过构建高墩大跨桥梁结构模型,考虑墩高对称与非对称两种结构模型和不同频谱特性的地震动输入,采用大质量法开展了桥梁结构反应数值模拟,探讨了地震波斜入射的行波效应导致的桥梁各桥墩处输入地震动的时差对桥梁结构反应的影响。计算分析表明:①各桥墩处输入地震动的差异导致对称结构桥梁的反应出现极为不对称性,也加大了非对称结构桥梁的反应的复杂性;②桥梁结构反应内力改变且影响程度空间分布极为不均匀,高墩中间跨及高墩墩底受到影响较大;③随着地震波入射角度的加大,桥梁结构反应的改变程度总体呈增大趋势;④地震波入射角...

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大跨高墩桥梁 地震动时差 地震反应 河谷地形 地震波入射角

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为研究桥隧相连超高墩连续梁桥的纵向弹性地震响应特性,以某山区桥隧相连三跨连续梁桥为背景,建立碰撞分析模型,研究其纵向弹性地震响应特性,并与常规连续梁桥纵向弹性地震响应进行对比;分析了场地类型、墩高、伸缩缝间隙、滑动支座摩擦系数等因素对桥隧相连超高墩连续梁桥纵向弹性地震响应特性的影响,讨论了伸缩缝处设置橡胶缓冲装置的减震效果。研究表明:与带引桥超高墩连续梁桥相比,碰撞效应对桥隧相连超高墩连续梁桥的纵向弹性地震响应的影响更加显著;桥隧相连超高墩连续梁桥随着墩高的增加固定墩弯矩响应沿墩高出现多个极值点,固定墩墩顶剪力响应明显增加,甚至超过墩底剪力。场地类型和伸缩缝间隙均对桥隧相连超高墩连续梁桥纵向弹...

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桥隧相连 超高墩 碰撞 连续梁桥 纵向地震响应

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为研究套筒连接装配式桥墩在高烈度区的抗震性能,以及场地类别对装配式桥墩抗震性能的影响,分别设计了两种具有不同墩高的装配式混凝土桥墩缩尺试验模型及其对比现浇缩尺模型.开展四组缩尺模型的振动台试验,对比分析各试验模型的基本动力特性、损伤发展过程、位移及应变变化规律,接缝及裂缝的发展规律等.结果 表明:现浇钢筋混凝土桥墩破坏现象主要是墩底塑性铰区域混凝土裂缝的产生以及发展,随着激励幅值的增加墩底混凝土逐步破损;灌浆套筒连接装配式桥墩的破坏现象主要是墩底拼装接缝的张开和套筒顶部墩身裂缝的发展,随着激励幅值的增加,灌浆套筒连接装配式桥墩出现了摇摆现象.对于相同的激励幅值,灌浆套筒连接装配式桥墩的最大位移响应以及墩底纵筋最大应变响应均小于现浇钢筋混凝土桥墩.随着场地条件的恶化,灌浆套筒连接装配式桥墩最大位移以及应变响应均增大三倍以上.

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振动台试验 高烈度区 场地效应 地震响应 装配式桥墩

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针对连续梁桥一般只设置一个固定墩,抗震设计难以满足实际需求。提出一种新型墩底自复位减隔震结构,通过振动台试验和有限元模拟研究墩底自复位减隔震结构的减震效果,并以典型铁路三跨连续梁桥为例,探讨墩底自复位减隔震结构对连续梁桥主桥与引桥之间的碰撞影响,分析场地类型、墩高以及地震加速度峰值等对碰撞响应的影响。结果表明:墩底自复位减隔震结构具有良好的减震效果,但有可能增大主桥与引桥之间的碰撞响应;场地类型和墩高对墩底自复位减隔震结构的减震效果影响较大,随着场地由I类场地向IV类场地变化和墩高的增加,墩底自复位减震结构的总体减震效果越明显。

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铁路 碰撞 自复位 连续梁桥 减隔震

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针对连续梁桥一般只设置一个固定墩,抗震设计难以满足实际需求.提出一种新型墩底自复位减隔震结构,通过振动台试验和有限元模拟研究墩底自复位减隔震结构的减震效果,并以典型铁路三跨连续梁桥为例,探讨墩底自复位减隔震结构对连续梁桥主桥与引桥之间的碰撞影响,分析场地类型、墩高以及地震加速度峰值等对碰撞响应的影响.结果 表明:墩底自复位减隔震结构具有良好的减震效果,但有可能增大主桥与引桥之间的碰撞响应;场地类型和墩高对墩底自复位减隔震结构的减震效果影响较大,随着场地由Ⅰ类场地向Ⅳ类场地变化和墩高的增加,墩底自复位减震结构的总体减震效果越明显.

Keyword ：

自复位 连续梁桥 铁路 碰撞 减隔震

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为研究桥隧相连超高墩连续梁桥的纵向弹性地震响应特性,以某山区桥隧相连三跨连续梁桥为背景,建立碰撞分析模型,研究其纵向弹性地震响应特性,并与常规连续梁桥纵向弹性地震响应进行对比;分析了场地类型、墩高、伸缩缝间隙、滑动支座摩擦系数等因素对桥隧相连超高墩连续梁桥纵向弹性地震响应特性的影响,讨论了伸缩缝处设置橡胶缓冲装置的减震效果.研究表明:与带引桥超高墩连续梁桥相比,碰撞效应对桥隧相连超高墩连续梁桥的纵向弹性地震响应的影响更加显著;桥隧相连超高墩连续梁桥随着墩高的增加固定墩弯矩响应沿墩高出现多个极值点,固定墩墩顶剪力响应明显增加,甚至超过墩底剪力.场地类型和伸缩缝间隙均对桥隧相连超高墩连续梁桥纵向弹性地震响应有较大影响;增大滑动支座摩擦系数对超高墩连续梁桥墩底内力响应基本无影响;在伸缩缝处设置橡胶缓冲装置可以明显降低其地震响应.

Keyword ：

连续梁桥 纵向地震响应 桥隧相连 超高墩 碰撞

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