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强震作用下斜拉桥纵桥向非线性地震反应分析被引量：18: 2012年; 为研究斜拉桥在纵桥向强震作用下的抗震性能,对某具有一定代表性的中等跨度斜拉桥,通过线性能力需求比的确定,合理引入能考虑塑性发展的非线性弹塑性单元,研究纵桥向强震作用下桥梁各主要构件的塑性发展状况及其对全桥地震反应的影响.结果表明:在强地震动作用下,桥塔、墩等构件的塑性发展不但与地震波的特性还与地震波的强度相关;斜拉桥的桥塔存在先于辅助墩和边墩屈服的可能性;桥塔屈服将显著减小塔柱下部结构的地震需求.由此得到以下结论:在强震作用下,需考虑桥塔的非线性地震响应及其对桥梁整体抗震性能的影响;以目前的工程设计来看,在纵桥向强震作用下,桥塔、墩各截面仍有一定的塑性能力储备.; 徐艳段昕智李建中; 关键词：斜拉桥强地震动抗震性能地震反应

高塔斜拉桥纵桥向高阶振型影响分析被引量：5: 2011年; 地震区斜拉桥多采用漂浮体系的结构体系。在传统的抗震分析中,纵桥向往往简化为单自由度体系以降低计算的复杂性。然而,由于近年来大跨度、高塔斜拉桥的不断涌现,二阶振型的贡献增加,仅考虑一阶振型的单自由度模型是否依然适用值得商榷。因此现选取多座跨径在300 m～1 000 m左右的典型斜拉桥进行分析,研究斜拉桥纵桥向二阶振型随着跨径、塔高以及场地土类型的变化对桥塔塔底弯矩、剪力的贡献。结果表明当斜拉桥桥塔高度超过100 m后,二阶振型对于塔底剪力的贡献基本保持在10%以上,而当塔高超过150 m时,二阶振型对塔底弯矩的贡献也会达到5%以上。为进一步探讨高塔二阶振型的影响,以一座典型斜拉桥为实例,分析其纵桥向二阶振型随主梁质量以及刚度的变化对塔底弯矩、剪力的贡献,研究表明塔梁质量比与塔梁刚度比均是影响二阶振型贡献的重要因素。相比较而言,主梁质量变化对结构的影响更为显著,但在达到一定数值后逐渐减小。; 屈宏雅徐艳李建中; 关键词：斜拉桥抗震模态分析

基于IDA的混凝土斜拉桥桥塔非线性抗震需求分析被引量：3: 2014年; 由于缺乏对斜拉桥在地震作用下的损伤和破坏过程等基础研究,我国目前的桥梁抗震设计规范要求在偶遇地震作用下,斜拉桥的桥塔也需基本保持弹性。而近年来的研究表明桥塔在强震作用下有进入塑性的可能,且国外已建成的大跨度桥梁明确允许桥塔可以出现塑性。本文利用Open Sees有限元程序,对一典型中等跨度斜拉桥试验模型建立弹塑性有限元动力分析模型进行IDA分析,得出在顺、横桥向地震作用下桥塔的潜在塑性区域、塔顶位移及桥塔关键截面曲率IDA曲线,并利用以上结论指导混凝土斜拉桥模型的振动台试验加载方案设计,为发展斜拉桥非线性抗震理论提供必要的研究基础。; 王瑞龙嵇冬冰徐艳李建中; 关键词：斜拉桥混凝土桥塔增量动力分析

近场地震作用下斜拉桥黏滞阻尼器参数分析被引量：3: 2013年; 大跨度斜拉桥通常采用漂浮或半漂浮体系,易导致其在地震作用下梁端位移过大,可采用液压黏滞阻尼器等限位装置约束这种位移,目前阻尼器的设计多为针对远场地震作用而较少研究近场地震作用。但在实际工程中,经常会碰到近断层地质条件,这种近断层地质会引起近场地震。与远场地震相比,近场地震具有短持时、高能量脉冲运动的特征,对结构产生较强的破坏力,因此针对远场地震设计的阻尼器的工作性能,以及阻尼器参数调整等问题都值得研究。以榕江特大桥为工程背景,研究半漂浮体系斜拉桥在近远场地震作用下的地震响应;通过结构非线性时程分析,研究不同阻尼系数和速度指数对近场地震响应的控制效应;根据榕江桥伸缩缝型号以及阻尼器自身的地震响应特点,确定阻尼器设计参数。; 蔡茂江徐艳李建中; 关键词：大跨度斜拉桥黏滞阻尼器

斜拉桥桥塔纵桥向振动台试验研究被引量：7: 2013年; 为了解强震作用下我国斜拉桥桥塔的抗震性能以及震害现象,通过调研确定典型斜拉桥原型,对其H型混凝土桥塔进行纵桥向振动台试验研究。基于斜拉桥的动力特点及振型分析方法进行桥塔模型的简化设计、制作和安装,输入不同类型及不同强度的地震波,对桥塔模型进行了振动台试验。结果表明:相比一般的Elcentro波和Chichi地震波,相同加速度峰值地震输入下,场地人工波激起桥塔的地震反应最剧烈,且随着地震动输入的不断加强,桥塔下塔柱、中塔柱靠近下横梁部位先后不同程度地出现了裂缝开展延伸现象,其中塔底向上30 cm区域内损伤较明显,存在多条贯通裂缝,塔底截面最外侧钢筋屈服,模型整体刚度有明显下降趋势,但桥塔抗震性能依然表现良好。; 嵇冬冰段昕智徐艳李建中; 关键词：斜拉桥桥塔振动台试验抗震性能

大跨度拱桥弹性动力失稳的简化计算被引量：2: 2012年; 基于Liapunov动力稳定性意义,针对拱结构弹性失稳的特点,研究改进了需对结构整个振动时间历程进行特征值抽取的动态特征值法,通过引入静力稳定系数以及结合关键构件的线性时程计算结果,提出简化的计算方法确定拱桥的动力失稳临界荷载,并以一座实际大跨度拱桥为例进行计算验证,结果表明:该简化方法具有概念清晰,计算快速、准确的特点,可以为大跨度拱桥的动力稳定性能研究提供更为有效的研究手段,同时也适用于其他存在稳定问题的土木工程结构。; 徐艳胡世德; 关键词：动力失稳大跨度拱桥地震

近断层地震脉冲效应对大跨度桥梁地震响应的影响被引量：9: 2011年; 历次震害表明,近断层地震的脉冲效应(滑冲fling step和前导方向性forward rupturedirectivity)使得大量土木工程结构产生灾难性的破坏。大跨度桥梁的动力特性决定了这两种不同的脉冲效应都将对其地震响应产生影响。通过选取具有典型脉冲效应的近断层地震记录,检查了三座不同类型的大跨度桥梁的地震响应,并探讨了脉冲效应的影响。结果表明:滑冲效应在长周期的大跨度桥梁关键部位产生数倍于一般地震的位移和内力响应,而加速度脉冲效应可能对位移响应并无太大影响,却对其内力响应具有与滑冲效应同等程度的影响;对于周期较短的拱桥结构,虽然滑冲效应对其部分长振动周期结构的位移响应具有较大的影响,但加速度脉冲对结构内力的影响更为显著。; 段昕智徐艳李建中; 关键词：近断层地震脉冲桥梁

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国家自然科学基金(51008225)