国家自然科学基金(51378406)
- 作品数：12 被引量：74H指数：5
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- 地震作用下高墩桥梁横向碰撞效应研究被引量：14
- 2014年
- 为提升高墩大跨连续刚构桥的防震减灾能力,对其合理的减震措施进行研究。以我国西部山区强地震带一座高墩大跨桥梁为例,利用SAP2000Nonlinear有限元程序建立桥梁结构空间非线性计算模型,分析其横向地震响应规律及其碰撞效应。分析结果表明:对于高墩大跨连续刚构桥,在过渡墩墩顶设置弹性挡块时,很难实现对过渡墩与刚构墩地震响应的有效控制,且碰撞产生的撞击力极易使弹性挡块破坏,从而失去限位功能;在过渡墩墩顶设置弹塑性挡块,并选取适当的挡块屈服强度,可有效地控制过渡墩、刚构墩地震响应以及上部结构位移。
- 邓育林雷凡何雄君
- 关键词：连续刚构桥高桥墩横向刚度地震响应
- 地震作用下大跨斜拉桥主桥与多联引桥伸缩缝处连锁碰撞效应研究被引量：15
- 2015年
- 针对地震作用下大跨斜拉桥主桥与多联引桥间易发生连锁碰撞现象,以一座典型大跨斜拉桥为研究背景,采用SAP2000 Nonlinear有限元程序,建立考虑主桥与多联引桥伸缩缝处碰撞效应的桥梁结构三维非线性计算模型,采用非线性时程分析法,研究大跨斜拉桥主桥与多联引桥伸缩缝处连锁碰撞效应对桥梁抗震性能的影响,并分析初始间隙、引桥周期比对连锁碰撞效应的影响规律。研究结果表明:若仅在引桥-引桥相邻梁体间发生碰撞,碰撞效应对短周期联引桥影响不大,但对长周期联引桥有一定影响,即会增大长周期联引桥梁端位移、梁墩相对位移以及固定墩墩底地震响应;而若主桥与多联引桥间发生连锁碰撞,不仅会显著增大短周期联引桥梁端位移、梁墩相对位移以及桥墩地震响应,而且会进一步增大长周期联引桥梁端位移、梁墩相对位移以及桥墩地震响应,更易引起各联引桥桥墩破坏或梁体落梁;随着初始间隙的增大,连锁碰撞效应对引桥结构的影响减弱;随着短周期联引桥基本周期的减小,连锁碰撞效应对短周期联的影响也有所降低。
- 邓育林雷凡何雄君
- 关键词：大跨斜拉桥地震地震响应
- 大跨度连续梁桥悬臂施工整体抗倾覆稳定安全系数评估被引量：9
- 2018年
- 为了评估连续梁桥在悬臂施工期间的安全性,提出了一种基于可靠度反分析理论的大跨度连续梁桥悬臂施工整体抗倾覆稳定安全系数计算方法。该方法可在给定目标可靠度指标和计入结构参数随机性的前提下,采用可靠度反分析理论,求解连续梁桥悬臂施工整体抗倾覆稳定安全系数。运用该方法计算了一座大跨度连续梁桥的抗倾覆稳定安全系数,并分析了参数敏感性,同时探讨了安全系数取值的合理性。计算结果表明:参数的随机性对连续梁桥悬臂施工阶段整体抗倾覆稳定安全系数影响较大,忽略参数随机性影响会导致过高估计整体抗倾覆稳定安全系数;应根据目标性能需求选择合理的安全系数;在悬臂施工中需要特别关注临时固结设施的合理性,避免挂篮和浇筑节段同时掉落,以保证结构在施工期间的抗倾覆稳定安全;随机变量分布类型对安全系数分析结果有较大影响,在实际施工过程中,可对实际变量参数进行抽样统计,确定合理的随机变量分布类型,以此计算得到的抗倾覆稳定安全系数更加符合实际工程需求;安全系数初始值的选取对该计算方法结果的准确性没有影响,只对结果的收敛速度有一定影响;推荐的可靠度反分析方法对基于目标可靠度指标确定抗倾覆稳定安全系数具有较好的适用性。
- 刘杰杨吉新杨吉新
- 关键词：桥梁工程连续梁桥悬臂施工安全系数
- 地震作用下深水桥墩流固耦合数值模拟方法研究被引量：3
- 2018年
- 以一深水圆形高墩为研究对象,运用有限元数值分析程序,分别基于势流体理论和粘性流体Navier Stokes(N-S)方程建立地震动加速度、位移输入方式下三维流固耦合分析模型,通过对比不同流固耦合模拟方法下地震响应变化情况及不同地震动输入方式下地震响应拟合情况,验证势流体数值方法的有效性,并得到不同流固耦合模拟方法相适应的地震动输入方式。结果表明,采用势流体理论建立流固耦合模型,加速度与位移输入方式下的地震响应拟合较好;采用粘性流体N-S方程建立流固耦合模型,位移输入方式下地震响应变化规律更符合实际情况,而加速度输入方式下的结果变化呈现不同的规律;相比采用基于粘性流体N-S方程建立的模型,采用基于势流体理论建立的分析模型的计算结果更保守,更有利于深水高墩桥梁的抗震设计。
- 郭庆康乔玉博薛浩
- 关键词：桥梁地震响应流固耦合粘性流体
- 基于粘性流体N- S方程的深水矩形桥墩动力响应分析
- 2017年
- 为研究动水效应对地震作用下深水桥墩的影响,以一深水矩形桥墩为例,分别基于势流体理论和粘性流体的N-S方程,建立了深水桥墩-水耦合系统有限元模型,分析探讨了深水桥墩动力特性以及在简谐地震作用下的动力响应规律。结果表明:墩-水耦合作用使得深水桥墩的自振周期增大,且对桥墩纵桥向自振周期的影响要大于横桥向;桥墩的动力响应与简谐地震荷载周期、墩-水耦合系统振动周期有关,当简谐地震荷载周期与桥墩-水耦合系统的自振周期接近时,墩-水耦合作用将会显著增大桥墩的动力响应。
- 邓育林乔玉博郭庆康
- 关键词：深水桥墩流固耦合粘性流体动力特性动力响应
- 地震作用下考虑土-桥台-上部结构相互作用的大跨桥梁伸缩缝处碰撞效应研究被引量：14
- 2015年
- 为了给大跨桥梁抗震设计提供参考,针对西部山区强地震带常见的高墩大跨桥梁,考虑土-桥台-上部结构相互作用以及支座的滑动效应,采用非线性时程法对地震作用下大跨桥梁伸缩缝处碰撞效应进行了研究。采用非线性弹簧模拟桩基-土体相互作用以及台背填土的弹塑性变形,采用双线性滞回模型模拟支座的滑动效应,并采用接触单元法模拟主、引桥梁体间以及引桥梁体-桥台背墙间的碰撞反应。研究结果表明:主、引桥梁体间以及引桥梁体-桥台背墙间若发生连锁碰撞效应,桥台背墙将会遭受较大的撞击力作用,过大撞击力使得台背纵向位移、台后填土塑性变形以及桥台桩基的地震响应显著增大,易引起引桥桥台破损、桩基断裂以及引桥梁体落梁等震害。
- 邓育林雷凡何雄君
- 关键词：桥梁工程桥台地震
- 考虑结构损伤的深水桥墩动水效应等效附加质量研究被引量：3
- 2019年
- 以三种墩高的圆截面深水墩为对象,借助有限元软件建立墩-水相互作用的数值模型,考虑桥墩局部和整体损伤,同时考虑桥梁上部结构的影响,分析不同损伤程度及不同墩顶质量情况下的动水附加质量随水位的变化,并通过动水压力和动力特性分析进行验证.结果表明,对于不同墩高的桥墩,无论是局部损伤还是整体损伤,同一水位不同损伤程度下的动水附加质量几乎不变;考虑墩顶质量对动水附加质量的影响也不大;不同损伤程度及不同墩顶质量下动水压力沿墩身的分布规律没有改变;等效前后的数值模型自振周期拟合较好,损伤前的动水附加质量可适用于损伤后的结构动力分析中.
- 邓育林汤轲谭金华郭庆康
- 关键词：深水桥墩
- 深水桥梁桩基承台等效动水附加质量数值模拟研究被引量：1
- 2017年
- 以某跨江大桥桩基承台为工程背景,基于有限元软件ADINA建立该结构流固耦合数值模型,借助ADINA将流固耦合效应影响转化成结构的附加质量,从而建立无水模型,同时按传统Morison方程等效建立另外一个无水模型,对比3种数值模型的动力特性,并对3种模型分别加载两个方向的3条地震波,得到模型的地震动响应。结果表明,文中方法得到的附加质量远小于基于Morison方程的附加质量;文中等效模型的动力特性结果比Morsion方程等效模型的结果更接近实际流固耦合数值模型的结果;传统Morison方程等效模型的地震响应一般偏于保守,但有时会小于实际情况;文中采取的等效方法相对于传统Morison方程更接近实际情况下的响应结果,计算效率也显著提高。
- 方玉成邓育林乔玉博郭庆康
- 关键词：桥梁桩基承台地震响应数值模拟
- 考虑流固耦合作用的桥梁深水矩形空心高墩振动特性分析被引量：4
- 2016年
- 以一典型深水矩形空心高墩为例,采用完全数值法,基于势流理论建立了桥墩-水流固耦合数值分析模型,分析了墩身仅外有水、仅内有水,以及内、外均有水等3种情况下桥墩振动特性的变化规律.结果表明,墩-水耦合作用使得桥墩各阶振型周期有所增大,且墩身内、外均有水时增幅最大;当水深小于墩高一半时,桥墩低阶振型周期变化很小,但高阶振型周期变化较大;上部结构质量虽然会减弱流固耦合作用对桥墩低阶振型的影响,但会增大对桥墩高阶振型的影响.由于高阶振型对高墩底部剪力响应贡献较大,因此,水深不大时应当重视桥墩高阶振型周期的变化.
- 邓育林郭庆康何雄君
- 关键词：桥梁深水桥墩流固耦合
- 深水桥梁空心高墩流固耦合振动特性与地震响应分析被引量：2
- 2016年
- 为研究动水压力对深水高墩结构振动特性与地震响应的影响规律,以一典型深水圆形空心高墩为例,采用基于势流理论的完全数值法,建立了深水圆形空心高墩-水流固耦合数值分析模型,探讨了在墩身仅外有水、仅内有水以及内、外均有水3种情况下,桥墩结构的振动特性与地震响应的变化规律。研究结果表明:墩-水耦合作用使得桥墩结构各阶振型周期有所增大,墩身内、外均有水时增幅最大;随着水深的增大,桥墩结构的地震响应总体上是增大的,且内、外均有水时增幅最大;上部结构质量总体上降低了动水压力对结构地震响应的影响;当水深小于墩高一半时,桥墩低阶振型周期变化很小,但其高阶振型周期变化较大;高阶振型对高墩底部地震剪力贡献较大,因此,当水深不大时应当重视动水压力对高墩底部地震剪力的影响。
- 邓育林郭庆康雷凡
- 关键词：流固耦合内水地震响应
