国家自然科学基金(51278375)
- 作品数：13 被引量：141H指数：8
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- 相关机构：同济大学上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司更多>>
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- 砂土地基小直径单桩的浅层土p–y曲线被引量：6
- 2018年
- 小直径桩在桩基础的抗震设计、加固中已得到越来越多的应用。针对美国石油协会（API）规范的p–y曲线法和中国规范的m法对小直径单桩的适用性问题,通过拟静力试验研究了砂土地基小直径单桩的浅层土（深度小于1 m）p–y曲线。对实测桩身弯矩采用分段函数的拟合方法来推算土反力和桩身变形,获得了小直径单桩在饱和中砂中的浅层土静力p–y曲线,并基于试验结果提出了三线性本构。进一步地,通过数值模拟分析比较了所提出的浅层土三线性p–y曲线、API规范的p–y曲线、中国规范的m法对预测小直径桩基受力和变形的有效性。结果显示API规范的p–y曲线可能稍低估桩基的水平承载力,并获得更深的桩身最大弯矩位置,而提出的浅层土三线性p–y曲线可更好地预测桩基的整体水平力和位移关系、桩身弯矩及变形。另外,传统的m法仍然适用,当桩身变形较小时（土面桩身变形不超过6 mm）,m值宜取推荐范围内的较大值,而当桩身变形较大时,m值宜取推荐范围内的最小值。
- 王晓伟叶爱君商宇
- 关键词：拟静力试验砂土
- 大跨度斜拉桥边墩横向抗震体系研究被引量：14
- 2016年
- 为了给大跨度斜拉桥边墩横向抗震体系设计提供依据,讨论了减震体系的合理性,并研究了减震体系的适用范围。首先,针对横向全滑动体系,分析了梁端横向位移的控制振型,推导了边跨主梁横向基本周期的简化计算公式,并利用反应谱法,推导与简化了地震下梁端横向位移的计算公式,通过与有限元计算结果对比,验证了其可靠性。然后,依据实际项目工程经验,通过合理简化与假定斜拉桥结构参数,在工程精度允许范围内,进一步对计算公式进行简化。最后,以主跨跨径与地震动输入为主要变量进行共计384个工况的计算,分析了各工况下梁端最大横向位移,得到了不同跨径下横向全滑动体系斜拉桥在不同场地类型与不同峰值加速度(PGA)下的梁端最大横向位移变化规律。研究结果表明:以梁端横向位移为抗震目标时,对于Ⅲ,Ⅳ类场地,各PGA作用下,主跨跨径大于400m的斜拉桥均需考虑采用减震体系;对于Ⅰ,Ⅱ类场地,PGA不大于0.1g,主跨跨径不大于600m的斜拉桥可以不考虑采用减震体系;其中,如果结构的抗震能力大于地震需求,建议采用全限位体系;如果结构的抗震能力接近或小于地震需求,且梁端横向位移不控制时,则建议采用全滑动体系。
- 沈星倪晓博叶爱君
- 关键词：桥梁工程大跨度斜拉桥抗震体系边墩
- 液化场地桩柱式基础桥梁结构地震反应的敏感性分析被引量：11
- 2016年
- 地震反应的有效估计是液化场地桥梁结构设计、加固改造的必要环节,但通过数值模拟手段获得的结果易受模型参数变化的影响。为探究影响液化场地桥梁结构地震反应的控制性参数,该文首先建立了某离心机试验的场地-结构整体有限元模型,通过数值分析与试验结果的对比验证了数值方法的可靠性;然后,建立了上覆粘土层-松砂层-密砂层的典型倾斜液化场地-桩柱式桥梁结构有限元模型,采用龙卷风图和一次二阶矩方法,以场地和结构的主要物理性质为分析参数,进行场地、结构地震反应的敏感性分析。结果表明:场地、结构的地震反应与各分析参数大体上呈线性或低非线性的变化关系;在所研究的参数中,液化松砂层的内摩擦角、土层倾角和地震峰值加速度为控制性参数,而密砂层各参数和钢筋、混凝土强度参数的敏感性均很低。研究结果可对液化场地桥梁结构地震反应的准确估算,振动台、离心机模型试验的工况优化提供科学参考。
- 王晓伟叶爱君罗富元
- 关键词：液化场地桥梁结构地震反应
- 公路减隔震桥梁的地震反应简化分析被引量：8
- 2014年
- 采用单自由度反应谱方法对满足一定条件的减隔震桥梁进行地震反应分析可以简化计算过程,但需要解决精度问题。针对规范反应谱阻尼修正方法对计算精度的影响进行了分析并提出了改进方法。为了验证改进方法的合理性,对一座常规减隔震桥梁分别采用不同计算方法进行了比较分析,结果表明采用改进的阻尼修正公式后,简化反应谱方法的计算精度得到很大提高,且结果偏于安全。
- 李闯叶爱君余茂峰
- 关键词：公路桥梁地震反应减隔震设计
- 大跨度桥梁边墩横向减震体系的地震易损性分析被引量：12
- 2016年
- 在大跨度桥梁中,边墩的竖向恒载与中墩相比往往较小,导致支座滑动摩擦力较小,因此,摩擦型耗能减震支座无法有效控制地震位移.针对以上问题,提出了滞回型钢阻尼器和滑动支座配合使用的桥梁边墩减震体系.然后,以一座大跨度钢桁架拱桥为例,建立了全桥有限元模型,以支座位移、墩底弯矩以及拱脚立柱的应力为工程需求参数,采用云图法建立概率地震需求模型,分析了该大跨度桥梁的边墩横向地震易损性.结果表明,采用滞回型钢阻尼器和滑动支座的桥梁边墩减震体系可有效降低桥梁上、下部结构各主要控制部位的横向地震易损性.
- 王晓伟叶爱君沈星庞于涛
- 关键词：地震易损性分析
- 冲刷条件下的桩基桥梁振动台试验被引量：14
- 2017年
- 为了研究河床冲刷效应对自由场和桩基桥梁地震反应的影响,设计并完成冲刷条件下的桩基桥梁振动台试验。试验采用了层状剪切土箱,场地采用均一砂土土层来模拟,其相对密实度约为50%。桩基桥梁试件为2×2群桩基础单墩结构,墩顶固定4t的钢质量块来模拟桥梁上部结构,结构整体的一阶周期约为0.5s。试验共分为自由场、小冲刷深度试件和大冲刷深度试件3个工况,冲刷深度变化范围为0~8倍桩径。试验采用白噪声输入得到了场地和结构的特征周期,并通过Chi-Chi地震实测记录研究了场地土和结构的地震反应。结果分析阶段主要通过加速度计、位移计以及应变片的结果,分析了场地土和结构的动力特性、场地土的加速反应、结构的加速反应和曲率分布等。试验结果表明:冲刷条件下桩基桥梁的地震反应会受到结构和场地土2个因素的影响;场地土层会对基岩的地震动产生显著的放大效应;随着冲刷深度增大,桩基桥梁地震反应的最不利位置由桥墩向桩基础转移,且群桩基础的首次屈服位置会由桩身向桩顶转移。
- 商宇叶爱君王晓伟
- 关键词：桥梁工程振动台试验冲刷
- 桥梁新型横向金属阻尼器研究被引量：30
- 2014年
- 基于桥梁对横向金属阻尼器的抗震性能需求,在现有钢阻尼器研究成果的基础上,提出了一种适用于桥梁横向的新型金属阻尼器。然后阐明其力学性能,并提出了金属阻尼器的优化设计方法。最后,制作金属阻尼器试件进行了拟静力试验。研究结果表明,新型金属阻尼器具有很好的滞回耗能特性,滞回模型可采用等效双线性模型,同时具有很大的位移能力(漂移率大于50%),并且能够很好地适应地震过程中复杂的接触条件,不同三角形钢板具有很好的同步性。
- 沈星倪晓博叶爱君
- 关键词：金属阻尼器桥梁横向滞回耗能
- 双柱墩弹塑性位移能力简化计算方法被引量：10
- 2014年
- 在目前单柱墩延性能力研究的基础上,通过分析动轴力和塑性铰机制对双柱墩弹塑性位移能力的影响,得出双柱墩弹塑性位移能力简化计算方法,并对该简化计算方法进行误差分析.结果表明：双柱墩墩顶简化计算屈服位移较推倒（Pushover）分析的屈服位移略大;当双柱墩轴压比为5％～20％、长细比为5～10时,简化计算破坏位移误差在20％内.随着长细比的增加和轴压比的减小,简化计算墩顶破坏位移小于Pushover分析的破坏位移,因此该简化计算方法的结果是偏安全的.
- 沈星叶爱君王晓伟
- 城市轨道交通桥梁抗震设计被引量：4
- 2017年
- 以一座城市轨道交通简支梁桥为背景,基于OpenSees软件平台,分别根据《城市桥梁抗震设计规范》和《城市轨道交通结构抗震设计规范》进行最高设防水准的抗震分析,并着重对两本规范的地震动输入、计算模型、抗震设计方法及结果进行了比较。结果表明:后一规范加速度反应谱峰值比前一规范大10%,且其加速度反应谱衰减较快;两规范计算模型的主要区别在基础模拟上,前者采用计算模型的基础刚度和结构刚度均比后者大,因而按前者计算的结构关键节点位移均比后者小;前者桥墩墩顶位移需求比后者小14%;对于基础的验算结果,按前者基础屈服,而按后者基础处于弹性状态。
- 周连绪叶爱君刘腾飞
- 关键词：轨道交通桥梁抗震设计OPENSEES
- 土体约束对桩柱式桥墩塑性铰长度的影响被引量：5
- 2016年
- 采用经过试验验证的建模方法,建立了常规桩柱式简支梁桥的单墩数值计算模型,系统分析了土体约束作用对桩柱式桥墩整体延性性能、不同延性水平下桩身的曲率分布规律以及等效塑性铰长度的影响.结果表明:土体约束作用会显著增大桩柱式桥墩的截面破坏曲率,提高桥墩的水平承载力和位移延性系数,并显著减小桩身塑性区域长度和等效塑性铰长度,同时,桩身等效塑性铰长度还会随着位移延性系数的增大而显著减小.
- 刘腾飞叶爱君王晓伟
- 关键词：桩柱式桥墩
