考虑梁体—挡块碰撞效应的桥梁地震响应数值计算
桥梁结构地震反应邻梁碰撞分析等效刚体模型
桥梁结构地震反应邻梁碰撞分析等效刚体模型
王东升;王国新;冯启民
【期刊名称】《工程力学》
【年(卷),期】2004(21)4
【摘要】在基于直杆共轴碰撞理论建立的桥梁地震反应邻梁碰撞分析模型基础上,结合动量守恒定律和能量守恒定律,给出了与之等效的刚体碰撞模型,所定义的等效恢复系数r由邻梁长度比12/ll和碰撞弹簧刚度比a唯一决定。
一座实际桥梁地震反应邻梁碰撞效应分析表明,等效刚体碰撞模型可以得到与弹性杆碰撞模型几乎一致的结果。
【总页数】6页(P81-85)
【关键词】桥梁;地震反应;碰撞;分析模型;恢复系数
【作者】王东升;王国新;冯启民
【作者单位】海岸与近海工程国家重点试验室,大连理工大学;中国海洋大学
【正文语种】中文
【中图分类】P315.9;U442.55
【相关文献】
1.邻梁碰撞效应对多联隔震梁桥地震反应的影响 [J], 閤小进;赵人达
2.邻梁碰撞对隔震连续梁桥地震反应的影响 [J], 閤小进;王超
3.基于等效梁模型的大高宽比高层剪力墙隔震结构地震反应分析 [J], 赖正聪;潘文;白羽;叶燎原;杨晓东
4.地震时桥梁碰撞分析的等效Kelvin撞击模型 [J], 李忠献;岳福青;周莉
5.基于直杆共轴碰撞理论的桥梁地震反应邻梁碰撞分析模型 [J], 王东升;冯启民;王国新
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非规则梁桥横桥向地震碰撞反应分析
梁 桥地 震反 应 的影 响具 有极 为 重 要 的现 实 意义 。本 文
结合 西 部 山 区某 一 实 际典 型 多 跨 连 续 梁 桥 , 析 了 梁 分
体 与抗 震 挡 块 间 的 碰 撞 对 结 构 横 桥 向地 震 反 应 的影
响, 探讨 了减 轻 碰撞 和限 制相对 位移 的措 施 和方法 。
下 横 向碰撞 对连 续梁 桥 地震 反 应 的影 响 。我 国的公 路 桥 梁抗震 设计 细则 (T T B 2— 1— 0 8 也 仅 把挡 块 JG 0 0 20 ) 作 为一种 构 造措施 。实 际上 , 有 些 结 构 中 , 在 挡块 的作
型 , 部 结 构 采 用 跨 度 为 3 预 应 力 T梁 , 宽 为 上 0m 桥
梁体 与抗震挡 之间的碰 撞力 , 同时减小矮墩 区桥墩的墩顶横 向位移和墩底 塑性转 角 , 不显 著增加 高墩 区桥墩 的墩顶位移
和墩 底 塑性 转 角 。 关 键 词 :地 震 ; 梁 ; 撞 ; 震 挡 ; 震 反 应 桥 碰 抗 地 中 图分 类 号 :U 4 . 42 5 文 献 标 识 码 :A
所示 。
应 用美 国 ̄ J 大 学 编制 的 D a .D l 程 序 进行 m, I 、 I ri 3 Xl] n o 结构 地震 反应 分 析 。在计 算模 型 [ 1 a ] , 体 与 图 () 中 梁 墩柱 分别 用 弹性梁 单元 、 弹塑 性 梁柱 单 元 模 拟 , 单元 的 质量 采用 堆 积 集 中质 量 代 表 , 胶 支 座 采 用 弹 簧 连 接 橡
单元 模 拟 ; 凝 土结 构 的阻 尼 比取 为 5 , 行 线性 和 混 % 进
用 对 主体结 构 的地震 反应 有 较 大 的影 响 。 目前 对非 规 则 梁桥横 桥 向地震 碰撞 效应 的研究 基本 上是 空 白 。 我 国西 部 由于 地 形 条 件 的 限 制 , 梁 结 构 一 般 由 桥
地震作用下横向碰撞对连续梁桥地震反应的影响
p c fe t. a tefc s
Ke wor e rh u k fe t o ln a ,c n i u u ide rd e,p un i g ef c y ds a t q a e e c ,n n i e r o tn o sg r rb g i o d n fe t
Ab t a t T e p u d n ewe n c mp n n s o t cu e h s s n f a t n l e c s n t e t cu a s r c h o n i g b t e o o e t f a s t r a i i c n if n e o h s u r g i u u r tr l
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第2 3卷第 2期 20 0 7年 4月
结
构
工
程
师
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S r c u a En i e r tu t r l gn e s
地震作用下连续梁桥挡块碰撞冲击系数的研究
中是相对较少的。 相 比较大跨度桥梁 , 历次地震中损 毁最为严重 、 数量最多的是中小跨径混凝土梁式桥。
其原 因为 中小跨 径 梁桥 大多 采用板 式橡 胶支 座 。这 类 桥梁 在地 震作 用下 支座 会 滑动较 大位 移 , 为 了 防
地 震 作用 下 结 构发 生碰 撞 的根本 原 因 . 是地 震
小, 碰撞前墩梁相对速度也逐渐 同步 , 导致碰撞力 相 应 减小 。
时碰撞体 间的相对位 移超 过了碰撞 体间预留的间 隙。在桥梁横向碰撞中具体表现为 : 墩梁最大相对 位移( 板式橡胶支座的变形位移和滑动位移 以及墩
法 。陈兴 冲通过瑞利法 , 仅计算 了柔性 桥墩 的基 频近
T a f t 、 S a n F e m a n d o 、 E L — C e n t r o 波作 为输入 , 具体见
图2 所示 。在分 析 时按 7 . 5 度( 0 . 1 5 g ) 、 8 度( 0 . 2 g ) 以及
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( a ) t a f t地震 波加 速 度 时程
地震作 用下连续梁桥挡块碰撞冲击 系数的研究
赵伊 博 ,杨传 波 ,熊伟磊
( 江西赣粤高速公 路工程有 限责任公 司,江西 南昌 3 3 0 0 1 3 )
桥梁结构抗震计算-1
1桥梁结构抗震Seismic Design for Bridge Structures土木工程学院2010.8第三章地震作用计算Seismic Action Calculation3. 1 概述3.2 静力法3.3 单自由度体系的地震反应3.4 单自由度体系的水平地震作用-反应谱法3.5 多自由度体系的地震反应3.6 多自由度体系的水平地震作用-振型分解反应谱法3.7 竖向地震作用计算3.8 地震反应时程分析法的概念3.9 结构自振频率的近似计算3.1 概述一、地震作用二、结构地震反应结构地震反应:三、结构动力计算简图及体系自由度a、水塔建筑d、多、高层建筑3.2 静力法静力法明显的优点是简单,其缺点是完全没有反映地基和结构的动力特征。
静力法只对刚度较大,且较低矮的结构才是合适的。
一般认为对于自振周期小于0.5秒的结构按静力法计算地震作用时,误差不会很大。
日本从20世纪20年代起始用静力法以来,为了表示场地、结构动力特性等众多因素的影响,对静力法作过多次修正,乘以多个系数,称之为震度法,并沿用至今。
我国鉴于当前路基和挡土墙、坝体等土木工程结构的动力观测资料和自振特性的试验研究尚少,故对它们的抗震验算,仍采用静力法计算地震作用。
3.3 单自由度体系的地震反应-----------------------单自由度体系的振动f cv cx=−=− f =−I f ma mx=−=−单自由度体系无阻尼自由振动:mxA:振幅单自由度体系无阻尼自由振动:2ξωωξ特征方程:(3)若一、运动方程二、运动方程的解初始条件:初始位移例题3-12.方程的特解II——冲击强迫振动图地面冲击运动地面冲击运动:⎩⎨⎧>≤≤=dtdt x xg g τττ00)(对质点冲击力:⎩⎨⎧>≤≤−=dtdtx m P g ττ0质点加速度(0~dt):自由振动初速度为t x)(图体系自由振动3.方程的特解III ——动⎪⎩⎪⎨⎧≥−−<=−−ττωωττττξωt t d x e t t dx D D g t )(sin )(0)()( 地面运动脉冲引起的反应tdte xt x D Dtg ωωξωsin )(−−=叠加:体系在t 时刻的地震反应为:⎪⎨≥−−=−−ττωωτξωt t e t dx Dt )(sin )()(单自由度体系的水平地震作用一、水平地震作用的定义二、地震反应谱地震(加速度)反应谱可理解为一个确定的地面运动,通过一组相同但自振周期t地震动的影响频谱:地面运动各种频率(周期)成分与加速度幅值的对应关系不同场地条件下的平均反应谱不同震中距条件下的平均反应谱地震反应谱峰值对应的周期也越长场地越软震中距越大地震动主要频率成份越小(或主要周期成份越长)G —体系的重量;—地震系数;—动力系数。
高墩桥梁在地震作用下梁体与挡块之间的非线性碰撞效应研究
0 引言 在 地震作 用 下 , 梁 结 构 会 受 到 不 同程 度 的 桥
损坏 , 桥梁结 构之 间相 互 碰 撞 所 引 起 的 问 题 严 重 性, 加剧 了地 震对 桥 梁 的破 坏 程 度 。许 多 桥 梁 结 构 的地 震震 害表 明 : 梁 结 构 之 间 的 碰撞 是 引起 桥 结构破 坏 的主要 原 因之一 。地 震 的作 用使 桥 梁 结
言, 根据实验值取 r 0 6 ( 0 1 ) = .5 = .5 。根据刚体
碰 撞理 论 推 导 出 来 的计 算 公 式 确 定 阻 尼 系 数 的 取 值 引:
构在横桥向发生来 回的摆动 , 其结果 可导致 支座 的破坏 , 甚至发生落梁 , 而挡块 的作用对主体结构 的地震反应有较大的影 响, 为此, 在桥梁工程 中, 通常采用 设置挡 块 的抗 震 措施 来 防止 落梁 的发 生 和减小支座在地震作用下发生水平向的剪切破坏 程度。由于挡块与 主梁之 间留有一定 的缝隙 , 一 旦发生强震 , 主梁位移超过挡块缝 隙值时 , 挡块即 开始作用 。
k的取 值 由于 缺 乏 试 验 依 据 , 次 分 析 采 用 挡 块 本
的弯曲刚度 J碰撞过程 中的能量损失采用 阻尼 ,
表 示 , 尼 系数 的大小 与 碰撞 过 程 的恢 数 r 关 , 阻 有 r 一般 在 0 5 . 0—0 7 . 5之 间 , 于 混 凝 土 结 构 而 对
21 00年第 3期
广 东 公 路 交 通 G ag ogG n L io og un D n o g uJ T n a
总第 12期 1
地震作用下桥梁结构横向碰撞模型及参数分析
摘 要 :针对桥梁结构在地震作用下梁体与横向挡块间的碰撞现象, 采用非线性时程积分法, 研究了横向地震作
用下梁体与挡块 问的碰撞效应 。通过 对刚体碰撞模型分析 , 推导 出阻尼 常数 与恢 复系数 间的关系表达 式 , 此基础上 建 在 立了能考虑碰撞过程 中能量损失 的桥梁横 向碰撞模型 , 并对碰撞刚度 、 初始 间隙 、 复系数 以及桥梁跨径等参数进行 了影 恢
D 大, 可将其视 为刚 体 , 与挡块 在 发 生 碰 撞 时 , 于 碰 撞 持 时 很 由 短 , 向碰 撞过 程 可 以等效 为 图 横 1 刚体碰撞模型, 其中 m为刚体 质 量 , 碰撞 刚度 , k为 C代表 碰 撞 图 1 刚体碰撞模型 过程 中的能量 损 失 , 假定 在 t 0 = 时刻 发生 碰撞 。 建立 系统 的运 动方 程
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振
动
与
冲
击
第2 6卷第 9期
J OURNAL OF VI BRATI ON AND S HOCK
地 震作 用 下桥 梁 结构 横 向碰 撞模 型 及 参数 分 析
邓育林 , 彭天波 , 李建 中
( 同济大学桥梁系 , 上
【 o =o ( ) =t ( ) , 0 , 0
( 1 )
() 2
对 于 小阻 尼情 况 , 式解 为 : 上
() =A x ( ( tsn d t e p 一 E )iw t J
式中 = / 2 t )< , U/ d = ̄ 一 E, c (mo 1A= 0 , d / ( 1 J
在桥梁 工程 中 , 了 防止 落 梁 的震 害 或 保 证 支 座 为 的抗震 安全 性 , 常采 用 设 置挡 块 的抗震 措 施 。 目前 , 通 各 国学 者对 挡块 的抗 震性 能研 究 不 多 , 国外 ,hri 在 Sevn Maei ’ l l 对简支 梁 桥上 部结 构与 横 向约束 挡块 间 碰撞 k6 效应 进 行 了研 究 , 析表 明碰撞 刚度 、 始 间隙 和 结 构 分 初 周期 影 响很 大 , 同时 指 出忽 略 碰撞 效 应 , 会低 估 挡块 将 及 下部 结构 的地 震 需 求 , 抗 震 设 计 中造 成 不 安 全 的 在 结果 。其 不 足是 采 用 的是 线 性 碰 撞 模 型 , 有 考 虑 碰 没 撞过 程 中 的能 量 损 失 。而 在 国 内 , 目前 的桥 梁 工 程 抗 震规 范仅 把挡 块 作 为 一 种 构 造措 施 , 际上 挡块 的作 实 用对 主体 结构 的 地震 反 应 有 较 大 的影 响 , 而 在 地 震 因 反 应 分析 中, 析 挡 块 的作 用 以及 横 向碰 撞 效 应 就 很 分 有 意义 。本 文 通 过 刚 体 碰 撞 模 型分 析 , 导 出 阻尼 常 推 数 与恢 复系 数 间 的关 系 , 此基 础上 建 立 了简 支 梁 桥 在 横 向碰撞 简 化模 型 , 进 行 了参 数 分 析 , 到 了一些 结 并 得 论 和规律 , 减轻地 震 作用 下碰 撞效 应提 供依 据 。 为
地震作用下桥梁梁体间的碰撞响应分析
地震作用下桥梁梁体间的碰撞响应分析陈学喜;朱晞;高学奎【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2005(026)006【摘要】以一座3×16 m简支梁桥为例,进行3种地震波作用下桥梁的地震响应分析,研究梁体间的碰撞对桥梁结构地震响应的影响.研究结果表明,结构的碰撞响应与输入地震波的频谱特性、桥梁本身的动力特性及碰撞单元特性密切相关.在强烈地震作用下,桥梁碰撞力相当大,最大达到结构自重的21倍.碰撞易发生在桥台与主梁接触部位,且次数频繁,但峰值较小,发生时间多在地震波能量最大时刻.碰撞力随碰撞弹簧刚度的增加而增大,但增加幅度逐渐变缓,梁间设置压缩刚度较小的缓冲材料,可降低梁间的撞击力.采用柔性连接时,碰撞的瞬间作用对梁跨轴力影响明显,对最大支座反力、墩底弯矩、剪力的影响不明显,说明柔性支座在碰撞瞬间作用向桥墩传递过程中,有"隔减"的效果.【总页数】5页(P75-79)【作者】陈学喜;朱晞;高学奎【作者单位】北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044;北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044;北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044【正文语种】中文【中图分类】U442.55【相关文献】1.高墩桥梁在地震作用下梁体与挡块之间的非线性碰撞效应研究 [J], 彭刚辉;郑史雄2.地震作用下简支梁桥梁间碰撞的反应性能 [J], 于海龙;朱晞3.近断层地震作用下考虑温度和碰撞效应的曲线梁桥地震响应分析 [J], 丁万鹏;虞庐松;王力;李子奇;车刚刚;王伟军4.隔震连续梁桥地震作用下梁间碰撞响应的研究 [J], 李黎;叶志雄;吴璟5.地震作用下高墩连续T形梁桥梁端碰撞分析 [J], 龚万江;保石才;刘维娟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
碰撞效应对非规则梁桥横向地震反应的影响
A bsr t t ac : T k n p un i g fe t b t e gr e s n r t i e s n o c o n , a o a a ie t d o te a i g o d n efc s ewe n id r a d ea n r i t a c u t c mp r t su y n h v
I fu nc f p un ng e e t n t a v r e s imi e p ns fa no s a da d g r r b i g n e e o o di f c so r ns e s es c r s o e o n t n r ide r d e l
d srb to f ta s e s s im i f r e mo g ir wa c n u td iti u in o r n v r e es c o c a n p e s s o d ce usn ln a a d o ln a t e i g i e r n n n i e r i hit r a a y i m so y n lssLeabharlann 振 第 3 第 4期 0卷动
考虑时间和空间效应的连续梁桥地震反应分析
S im i s ns fCo i o s Be m i g ih t p ta n m e Efe t e s c Re po e o ntnu u a Br d e w t he S a i la d Ti f c
Wu Z — u , n n — e Wa g Fu mig ( . ot C ia U i r t o ae R sucsa d Eet cP w r h n z o ey Wa g Do g w i , n — n 1 N r hn nv s y f W t eo r n l r o e ,Z e gh u h e i r e ci 4 0 4 ,C ia 2 h n zo n e i , h n z o 5 0 1 hn ) 5 0 5 h ; .Z eg h uU i r t Z e gh u4 0 0 ,C 。作 为精 确地 震 计算 方 法 , 程 分 析 法能 给 出不 时 同时 间点 上 的地 震反 应值 , 在地震 计 算时 , 曲线 的 以
连续 梁 桥 以其 简 单 的结 构 形 式 、 良好 的受 力性 能在 桥梁 工 程 中得 到 广 泛 应 用 。对 于 大 跨 连 续 梁 桥, 考虑地 震 的空 间效 应 和 时 间效 应 越 来 越 引起 人 们 的重视 。地震 的空 间效 应和 时 间效 应 主要包 括部 分相 干效应 、 地 局 部 效应 和 行 波 效 应 。 已有 的研 场 究 表 明 , 震波 速 是 有 限 的 , 于大 跨 结 构 , 地 对 地 震波 到达 各支 座 的时间是 不一 致 的 ; 而且 , 由于 跨度 较大 , 各支 座所 处 的 场 地条 件 也 可 能并 不 一 致 。 因 此 , 于大 跨复 杂结 构 的地 震 反应 计 算 必 须考 虑空 对 间和 时 间效 应 。 目前 , 用 的地 震 反 应 计 算方 法 主 常
考虑碰撞效应的混凝土连续梁桥纵向挡块参数分析研究
ResearchonParameterAnalysisoftheLongitudinalShearKeyof ConcreteContinuousGirderBridgeConsideringtheCollisionEffect
XU Xiuli,ZHANG Yong,PAN An,ZHAO Yibo,LIXuehong (CollegeofCivilEngineering,NanjingTechUniversity,Nanjing,Jiangsu211816,China)
[Abstract]Takethetypicalshortandmedium spanbeam bridgesasengineeringbackground,a multiscalemodelofbridgestructureisbuiltbythefiniteelementsoftware,basedonthecontactunit theory, establishedacollisionmodelwhichcanconsiderenergydissipationinthecollisionprocess Focusonanalyzingtheeffectcomparisonwith/withoutlimitblock,pierheight,theimpactstiffnessand dampingparametersontheresponseofbridgestructure,whichconsideredcollisioneffectbetweenthe girderandthelimitblockinlongitudinaldirectionundertheearthquakeAfterthelongitudinalshearkey isset,thebottom shearforcesoftransitionalpierandthetopdisplacementsoftransitionalpierare increased,butthedisplacementbetweenthetopoftransitionalpierandgirderisgreatlyreduced,which canpreventtheoccurrenceofgirderfallingTheincreaseoftheimpactstiffnessincreasesthebottom shearforcesofpierandthetopdisplacementsofpier,whilereducingthedisplacementofgirderandthe displacementbetweenthetopofpierandgirderFortheanalysisofsimilarsizewiththiskindofbridge, thesuitable value ofcollision stiffnessis108 N/m forthe limitblock in longitudinaldirection is recommended,thecollisiondampingofcollisionstiffnesshaslittleinfluenceontheseismicresponseof thebridge,anditcannotbespeciallyconsideredinthedesign
219321308_基于Kelvin模型的曲线梁桥地震碰撞响应分析
文章编号:2095-6835(2023)11-0030-04基于Kelvin 模型的曲线梁桥地震碰撞响应分析白伟(甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司,甘肃兰州730030)摘要:选取西北地区某立交桥为研究对象,基于Kelvin 碰撞模型,对结构进行地震作用下的碰撞力、位移、内力、应力进行非线性时程分析。
计算结果表明,地震作用下桥梁结构的碰撞力、碰撞次数与地震动输入的方向是密切相关的,碰撞作用产生的碰撞力大小是影响结构梁体切向、径向位移的最主要因素,碰撞作用对梁体跨中拉应力的影响很小,而对梁体跨中和梁端压应力的影响很大,特别对靠近碰撞单元的梁孔影响更加显著。
关键词:曲线梁桥;非线性时程分析;桥梁碰撞;Kelvin 碰撞模型中图分类号:U442.55文献标志码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2023.11.008桥梁结构在地震作用下的破坏因素多种多样,但梁体间的相互碰撞因素不容忽视,以往地震中产生的支座破坏、梁端局部混凝土破损、落梁破坏等震害或多或少跟碰撞有关,甚至有些震害直接由碰撞引起,该种破坏严重影响灾后的救援工作[1]。
近年来,许多学者就直线桥梁的碰撞问题进行了大量研究,而很少涉及到曲线梁桥的碰撞问题,并且很多学者对梁桥的碰撞大多集中在影响碰撞力的敏感性参数的分析上,但很少有人涉及地震波的输入角度对结构的碰撞影响。
根据不同的角度输入地震波将会产生不会的碰撞响应,对结构的影响也不同,同时碰撞会引起结构应力在梁体中的传递,往往会使梁体跨中出现往复突变的拉、压应力,这将可能造成梁体跨中出现裂缝,结构的安全性受到影响[2],所以本文针对不同输入角度的地震波,对结构的碰撞响应进行分析。
1桥梁结构动力分析模型1.1上部结构及墩柱动力分析模型本文以处于西北地区的某立交桥为研究对象,选取A 匝道桥进行有限元建模分析。
上部结构为4×21m+4×21m 现浇箱梁(单箱单室),曲率半径为60m ,混凝土等级为C50,桥面全宽8m ,梁高1.3m 。
桥梁抗震计算书
工程编号:SZ2012-38 海口市海口湾灯塔酒店景观桥工程桥梁抗震计算书设计人:校核人:审核人:海口市市政工程设计研究院HAIKOU MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN & RESEARCH INSTITUTE2012年09月目录1工程概况 ........................................................................................................... - 1 -2地质状况 ........................................................................................................... - 1 -3技术标准 ........................................................................................................... - 2 -4计算资料 ........................................................................................................... - 2 -5作用效应组合 ................................................................................................... - 3 -6设防水准及性能目标 ....................................................................................... - 3 -7地震输入 ........................................................................................................... - 4 -8动力特性分析 ................................................................................................... - 5 -8.1 动力分析模型 (5)8.2 动力特性 (6)9地震反应分析及结果 ....................................................................................... - 6 -9.1 反应谱分析 (6)9.1.1E1水准结构地震反应 ........................................................................................ - 6 -9.1.2E2水准结构地震反应 ........................................................................................ - 7 -10地震响应验算................................................................................................ - 8 -10.1 墩身延性验算 (10)10.2 桩基延性验算 (10)10.3 支座位移验算 (11)11结论.............................................................................................................. - 11 -12抗震构造措施.............................................................................................. - 11 -12.1 墩柱构造措施 (12)12.2 结点构造措施 (12)1 工程概况海口湾景观桥全桥24m桥宽。
横桥向地震作用下简支梁桥偏心碰撞反应参数研究
3 e at n o B d eE g e r g T n l n es y S a g a 2 0 9 C ia .D p r me t f r g n i ei , o a i r t , h n h i 0 0 2, hn ) i n n U v i
Absr c : ta t Du i g rn W e c u n a h ua e,s me ae a s a e s f b d e s f r d e e e n h a e r q k t o ltr l he r k y o r g s uf e s v r da g patal i e ma e ri l y
撞进一步增强 了系统的非线性 , 低高度梁 ( < 0c 不考虑偏心碰撞分析可能导致不保守的结果 , e 7 m) 需引起重视 。
关键词 :简支梁桥 ; 向地震 ; 横 碰撞模 型 ; 偏心碰撞效应 ; 抗震挡块 中图分类号 :U 4 . 425 文献标识码 :A
Efe t f p r m e e s o e s i c e t i o d n e po s s o f c s o a a t r n s im c e c n rc p un i g r s n e fa sm p y-u o t d g r r br d e un r t a s e s a t qu ke i l s pp r e ide i g de r n v r e e r h a
振 第3 l卷第 1 8期
动
与
冲
击
Vo _ N . 8 2 2 l3l o 1 Ol
J OURNAL BRAT1 OF VI 0N AND H0C S K
横桥 向地震 作 用 下简 支梁 桥偏 心 碰撞 反应 参 数 研 究
桥梁抗震挡块计算
桥梁抗震挡块计算是为了增强桥梁结构的抗震能力而进行的计算和设计。
以下是桥梁抗震挡块计算的一般步骤:
1. 确定设计地震参数:首先需要确定设计地震参数,包括地震分区、设计地震加速度、设计地震反应谱等。
这些参数是根据桥梁所在地的地震状况和设计标准来确定的。
2. 确定桥梁结构参数:根据桥梁的类型、跨径、支座类型等确定桥梁的结构参数,如重量、刚度等。
3. 进行动力分析:使用地震动力学分析方法,对桥梁结构进行动力响应分析,计算桥梁在地震作用下的加速度、速度、位移等响应。
4. 确定挡块参数:根据动力分析结果,确定挡块的位置、尺寸、材料等参数。
挡块的作用是通过增加桥梁的质量和刚度,提高桥梁的抗震能力。
5. 进行挡块计算:根据挡块的参数,进行力学计算,包括受力分析、刚度计算等。
通过计算,确定挡块的尺寸和布置方式,以满足桥梁的抗震设计要求。
需要注意的是,桥梁抗震挡块计算是一个复杂的工程计算过程,需要结构工程师或相关专业人士进行详细的计算和设计。
具体的计算方法和规范可能会因地区和桥梁类型而有所不同,因此在进行桥梁抗震挡块计算时,应参考当地的设计规范和标准,并遵循相关的工程实践。
混凝土简支梁桥桥墩地震内力计算过程--------.
混凝土简支梁桥桥墩地震内力计算过程柔性墩一、桥梁基本概况:(1)跨径布置: 5*20m 简支板梁桥;(2)桥面宽度: 0.5m(防撞栏) +6.5m(行车道) +0.5m(防撞栏) =7.5m;(3)支承体系:每跨结构一端设置固定支座,一端设置板式橡胶支座;(4)桥面铺装: C40 防水混凝土,平均厚度为13cm;(5)材料:主梁为 C50 混凝土,盖梁、墩柱、防撞栏均为C30 混凝土;(6)地震设防:场地地震动加速度峰值为0.1g ,地震动反应特征周期为0.4s,抗震设防类别为 B 类,抗震设防烈度为7 度,场地条件为Ⅲ类。
总体布置图见图 1。
图 1 桥梁立面布置图二、结构尺寸:上部结构:主梁梁高0.9m,具体尺寸参见图 2 。
a)主梁横断面图b)中板断面图c)边板断面图图 2上部结构具体尺寸图下部结构:采用独柱式桥墩,墩高7.5m,桥墩直径 1.8m,见图 3.a)平面图b)立面图图 3 桥墩尺寸图三、桥墩地震内力计算过程(不考虑地基变形):(1)柱式墩地震内力的计算简图如图 3 所示:图 3柱式墩地震内力计算简图( 2)顺桥向水平地震力的计算公式为:本算例根据《公路桥梁抗震设计细则》规定属于柱式墩的规则桥梁。
其顺桥向水平地震力可按照 6.7.3 之规定来计算。
具体计算步骤如下:EhtpS h1Gt/ g① G t 的确定: G t G spGcpG p ;一跨主梁重量 = 20 3 6872 2 7960 10000 26.5 1936.4kN桥面铺装重量 =0.136.5 20 26 439.4kN防撞栏重量 = 2 4081.21 10000 20 25 408.12 kN一孔梁的重力 G sp 1936.4 439.4 408.12 2783.92kN盖梁重力 G cp 25 2 6.783 339.15kN墩身重力 G p7.5 3.14 0.9225 476.89kN墩身重力换算系数0.16 X f 2 2 X 2 1X f X 1X 11f2ff22由于不考虑地基变形,即X f0 , X 1 可根据静力挠度曲线求得:悬臂梁f2的静力挠度曲线为: y xx 2 x 3l,当 x l 2 时, y5l 3 l 时,6EIl ; x248EIy ll 3。
地震作用下桥梁结构碰撞单元参数确定研究
1)地震作 用 的 存 在 不 仅 会 导 致 桥 面 板 之 间 发生碰撞,同时 还 会 导 致 桥 面 板 与 桥 台 之 间 产 生 一 定 的 碰 撞 ;进 而 直 接 损 坏 支 座 ,并 增 大 桥 墩 的 延 性需求。
相邻桥跨之 间 均 存 在 伸 缩 缝,当 发 生 地 震 作 用 时 ,伸 缩 缝 处 会 产 生 一 定 的 碰 撞 ,且 碰 撞 力 的 大 小会因桥跨间动力特性的不同而不同。一旦碰撞 力达到上限值时,会 导 致 伸 缩 缝 处 的 混 凝 土 发 生 剥落[12],进而使 得 桥 跨 间 产 生 更 大 的 相 对 位 移, 严重时会导 致 桥 梁 的 塌 落。 基 于 此,在 对 桥 梁 结 构 进 行 设 计 时 ,需 要 考 虑 其 抗 震 性 能 ,即 进 行 抗 震 设计以使其在地震作用下具有一定的变形能力。 本文将分析地震作用下桥梁结构碰撞效应中的碰 撞单元参数确定原则 。 [3]
烄αmax +10犜(βmη-1)αmax
犜 <0.1s
犛=烅 烆
βmηαmax
( ) βmαmax
犜g 犜
γ
0.1s≤ 犜 ≤ 犜g 犜 > 犜g
(1)
2018 年 第 4 期
马 坤 :地 震 作 用 下 桥 梁 结 构 碰 撞 单 元 参 数 确 定 研 究
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式中:αmax为峰值加 速 度,g ;犜g 为 特 征 周 期,s;犜 为结构自身对应周期,s;γ 为衰减 指 数;βm 为 动 力 放大系数最大值;η 为 阻 尼 调 整 系 数,γ ,βm,η 为 量纲为一的量。
马 坤
(贵 州 省 交 通 规 划 勘 察 设 计 研 究 院 股 份 有 限 公 司 贵 阳 550081)
桥梁结构地震碰撞分析模型的碰撞刚度计算方法研究
桥梁结构地震碰撞分析模型的碰撞刚度计算方法研究许祥;鞠三;刘伟庆;徐秀丽;李雪红;李枝军【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2013(032)012【摘要】针对桥梁结构地震碰撞模拟问题,文中分别推导了基于波动理论的直杆共轴碰撞模型和基于接触单元法的刚体碰撞模型中相应的最大碰撞变形的计算式,并基于二者相等的关系给出了Kelvin模型和Hertz-damp模型中相应碰撞刚度的计算方法,并对所建议方法的合理性和精确度进行了验证分析.研究结果表明,文中建立方法计算的Kelvin模型的碰撞刚度数值明显小于较短主梁的轴向刚度,这一点与以前学者基于实测数据分析得到的结论相一致.数值分析结果表明,相比以前的碰撞刚度计算方法,采用本文建议的方法确定Hertz-damp模型的碰撞刚度时,可以显著提升其碰撞模拟精确度.【总页数】9页(P31-39)【作者】许祥;鞠三;刘伟庆;徐秀丽;李雪红;李枝军【作者单位】南京工业大学土木工程学院,南京211816;中交第二公路勘察设计院有限公司,武汉430056;南京工业大学土木工程学院,南京211816;南京工业大学土木工程学院,南京211816;南京工业大学土木工程学院,南京211816;南京工业大学土木工程学院,南京211816【正文语种】中文【中图分类】TU311.3;U442.5+5【相关文献】1.分析桥梁结构地震碰撞效应及防落梁措施 [J], 秦思杨2.地震作用下桥梁结构碰撞单元参数确定研究 [J], 马坤3.桥梁结构地震碰撞效应及防落梁措施研究现状 [J], 张宇4.桥梁结构地震碰撞问题理论分析模型及试验研究进展 [J], 高玉峰;李晓斌;杨永清5.基于直杆共轴碰撞理论的桥梁地震反应邻梁碰撞分析模型 [J], 王东升;冯启民;王国新因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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r s o e c nsd rn he b a — s a y p nd ng e f c . And M ATIAB a gu ge i u e o e p ns o i e i g t e m he r ke ou i fe t ln a s s d t de l hec mpu e r r m. Ac or i g t h o p rs fc l u a i n lr s l n e tr s l veop t o t rp og a c d n o t e c m a ion o a c l to a e u ta d t s e u t o ane e e e c bt i d by r f r n e,i ho ha he pr po e e ho s c t s ws t t t o s d m t d i omp a i na l fiint a d a c ut to ly e fce n c u—
一
个例 子说 明 了本方 法的 实用性 。
文献标识码 : A 文 章 编 号 : 0 0 8 4 2 1 )4 3 6 0 1 0 —0 4 (0 10 —0 3 6
关 键 词 :桥 梁 ; 震 响 应 ; li 型 ;梁 体 ; 块 ; 撞 效 应 地 Ke n模 v 挡 碰
中 图分 类 号 : TU3 1 3 1 .
a e us d t e i e t e nu e ia a c a i n m e h n o e r or brd e t a s e s e s i r e o d rv h m rc Ic lul to t od a d pr c du e f i g r n v r e s im c
r t . A x m p e i g v n t n r d c h r c ia i t ft e p o o e t o . ae e a l s i e o i t o u e t e p a tc b l y o h r p s d me h d i
Nu e i a e ho o i g e s i s ns n i e i m r c lM t d f r Br d e S im c Re po e Co s d rng
Be m - S e r K e u i f c a h a y Po nd ng Ef e t
2 S c u n o l eo c i cu eT c n l g . i a l g fAr h t t r eh oo y,S c u nD y n 6 8 0 ,C ia h C e e i a eag h 1 0 0 hn )
Ab t a t s r c :The b a - s e r k y p nd n fe ti he die tf c o o c us h a y o i e em h a e ou i g e f c s t r c a t r t a e s e r ke fa brdg da a . I o d r o ua ia i e y na y e he ha e f rdg t a v r e e s c e p ns m ge n r e t q ntt tv l a l z t c ng o b i e r ns e s s imi r s o e c u e o lson,t e Ke v n c t c l me t mo la h SH ume ia a c a i n m e ho a s d by c li i h l i on a te e n de nd t e S n rc lc l ulto t d
LI Pe g ,ZH EN G a— e g U n K if n ,Y A N G i Le ,W U Zhe wa n— ng
( . c o l f Cii E g n e ig, o t wet o o g U ie st C e g u 6 0 , ' ia 1 S h o vl n ie rn S uh s J a tn n v ri o i y, h n d 3 ( n 1 l h 0
横 桥 向地震 响应 的 变化 , 用 Kevn接 触单元模 型和 S H 法数值 计 算 方法 , 导 了考虑 梁体 一挡 采 li S 推 块碰撞 效应 的桥 梁地震 响应 的数值 计 算方 法 和 步骤 , 用 MATL 并 AB编 制 了相 应 程序 。通过 对 比 计算 结果和 有关 文献 的试 验数 据 可 以看 到 , 文提 出的计 算方 法计 算效 率高 , 本 结果 准确 。最后通 过
刘 鹏 。 ,郑 凯锋 ,杨 雷 ,吴臻 旺
(. 南交通 大 学土木 工程 学院 , 1西 四川 成都 603 ; 1 0 1
2 .四 2 建 筑 职 业 技 术 学 院 , ; 1 1 四 l 阳 6 80 ) l德 1 0 0
摘 要: 地震 中桥 梁梁体 和挡 块之 间的碰撞 是 导致挡 块破 坏的 直接 因素 。为定量研 究 由碰撞 带 来的
第 3 卷 第 4期 3 21 0 1年 1 2月
报
Vo . 3 NO 1 3 .4
De ., 2 1 e 01
NORTHW ES TERN EI M OI S S OGI CAI OURNA I J
考虑 梁体 一挡块 碰 撞 效 应 的桥 梁 地 震 响应 数 值 计 算