跨断层桥梁地震响应分析及合理跨越角度研究 被引量：16

1

作者 惠迎新 王克海 +1 位作者 吴刚 李冲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期6-11,17,共7页

为研究跨断层桥梁地震响应规律及合理跨越断层角度,以一座跨走滑断层的连续梁桥为研究对象,采用混合模拟法合成了该桥的地面运动时程曲线,基于多点激励位移输入模型,采用非线性时程法对其地震响应规律进行了分析,并以桥梁轴向与断层交... 为研究跨断层桥梁地震响应规律及合理跨越断层角度,以一座跨走滑断层的连续梁桥为研究对象,采用混合模拟法合成了该桥的地面运动时程曲线,基于多点激励位移输入模型,采用非线性时程法对其地震响应规律进行了分析,并以桥梁轴向与断层交角θ为研究参数分析了其对结构地震响应的影响,得到了θ对结构地震响应的影响规律和变化曲线。计算结果表明:跨断层桥梁桥墩扭矩设计值较大,桥墩横向弯矩随断层距的减小而增加;其位移响应以主梁纵横向大位移、面内扭转变形、支座和桥墩残余位移为主要特征,具有较大的落梁破坏风险;当桥梁垂直跨越断层时(θ=90°),桥墩受力合理性和经济性最优,断层错动产生的顺桥向位移分量最小,落梁风险相对较低。研究成果可为该类桥梁的抗震设计与桥位布置提供参考和依据。 展开更多

关键词 桥梁工程 跨断层 地震响应 跨断层交角

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跨断层桥梁地震响应特性研究 被引量：16

2

作者 惠迎新 王克海 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期70-75,共6页

为了解跨断层桥梁地震响应规律,为桥梁抗震设计与研究提供参考,以一座跨越走滑断层梁桥为研究对象,利用混合模拟法合成了跨断层桥梁地面运动时程,基于地震动位移输入模型,采用非线性时程分析法计算了该桥的结构地震响应,并从内力和位移... 为了解跨断层桥梁地震响应规律,为桥梁抗震设计与研究提供参考,以一座跨越走滑断层梁桥为研究对象,利用混合模拟法合成了跨断层桥梁地面运动时程,基于地震动位移输入模型,采用非线性时程分析法计算了该桥的结构地震响应,并从内力和位移响应方面与对应近断层桥梁进行了对比分析。结果表明:跨断层梁桥的桥墩承受较大扭矩;在断层错动方向,断层两侧主梁、支座及桥墩的内力、位移响应方向相反,地震动结束后,存在显著的残余内力和位移,具有较大的结构破坏风险。建议设计时应基于跨断层桥梁的地震响应特性,进行针对性的抗震设防,以减轻或避免结构破坏带来的不利影响。 展开更多

关键词 简支梁桥 跨断层 破裂方向性效应 滑冲效应 有限元法 地震响应

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基于多点激励位移输入模型的跨断层桥梁地震动输入方法 被引量：14

3

作者 惠迎新 王克海 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期557-562,共6页

探讨了多点激励位移输入模型对跨断层桥梁的适用性,并针对包含永久地面位移的时程曲线在基线校正过程中存在的问题提出了一种改进的基线修正方法.利用该方法对集集地震中距发震断层最近的10个强震台站地震动记录进行基线校正,校正后的... 探讨了多点激励位移输入模型对跨断层桥梁的适用性,并针对包含永久地面位移的时程曲线在基线校正过程中存在的问题提出了一种改进的基线修正方法.利用该方法对集集地震中距发震断层最近的10个强震台站地震动记录进行基线校正,校正后的永久地面位移与GPS测站同震位移运动方向一致,数值相近,由此验证了该方法的合理性,所得位移时程曲线可作为多点激励位移输入模型的地震动输入.以某跨断层桥梁为例,分别采用多点激励位移输入模型和多点激励加速度输入模型计算结构地震响应.结果表明,基于多点激励位移输入模型的地震动输入方法能够真实模拟断层错动引起的结构残余变形与内力,符合实际震害特征;而基于多点激励加速度输入模型的地震动输入方法则未考虑该残余变形与内力,故可能导致不合理的计算结果. 展开更多

关键词 桥梁工程 多点激励位移输入 跨断层桥梁 基线校正

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不同地震动输入方向下非对称大跨悬索桥地震响应分析 被引量：5

4

作者 惠迎新 吕佳乐 崔自治 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期50-57,共8页

为了解非对称悬索桥在不同地震动输入方向下的结构地震响应特性,指导该类桥梁的抗震设计,以广东云浮西江特大桥——跨径布置(202+738)m的非对称双塔双跨悬索桥为背景,进行地震响应分析。选取视波速150~3000 m/s的8个工况,采用大质量法... 为了解非对称悬索桥在不同地震动输入方向下的结构地震响应特性,指导该类桥梁的抗震设计,以广东云浮西江特大桥——跨径布置(202+738)m的非对称双塔双跨悬索桥为背景,进行地震响应分析。选取视波速150~3000 m/s的8个工况,采用大质量法模拟多点激励,对桥梁进行非线性时程分析,研究非对称悬索桥在一致激励下和考虑不同地震动输入方向及不同视波速下的结构地震响应规律。结果表明:对于非对称悬索桥,一致激励下,桥跨质量大的一侧构件内力、位移响应较大,位移较内力更为显著,应依据非对称结构地震响应特性,在结构两侧设计不同参数的减隔震装置;行波效应对非对称大跨悬索桥结构关键位置的内力、位移响应影响规律不同,视波速的选取对非对称结构地震响应影响显著,结构不同侧构件在相同视波速下的地震响应存在差异;在不同地震动输入方向下非对称结构的地震响应规律不同,同一构件响应值存在显著差异,建议在非对称桥梁设计时,考虑地震动输入方向的影响,按最不利方向进行设计。 展开更多

关键词 悬索桥 非对称结构 行波激励 地震动输入方向 视波速 动力响应 非线性时程分析

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跨断层桥梁抗震设防启示及建议 被引量：2

5

作者 惠迎新 台玉吉 +2 位作者 王克海 李冲 吴刚 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2017年第2期192-198,共7页

分析了跨断层桥梁结构所面临的地震破坏风险;总结了国内外历次地震中跨断层桥梁的震害案例;结合本领域国内外新近研究成果,对我国现行抗震规范和地震安全性评价相关内容的合理性进行了讨论;最后在上述研究的基础上,从设防策略、组织架... 分析了跨断层桥梁结构所面临的地震破坏风险;总结了国内外历次地震中跨断层桥梁的震害案例;结合本领域国内外新近研究成果,对我国现行抗震规范和地震安全性评价相关内容的合理性进行了讨论;最后在上述研究的基础上,从设防策略、组织架构、设计参数、后续研究内容等方面提出建议,以促进跨断层桥梁抗震研究发展和相关规范完善。 展开更多

关键词 桥梁 地表破裂 典型震害 抗震设计规范 地震安全性评价

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跨断层桥梁非一致激励输入模型适用性研究 被引量：3

6

作者 惠迎新 王克海 何文杰 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2016年第5期100-107,共8页

为研究适用于跨断层桥梁的地震动输入分析模型,以1座跨断层桥梁为例,分别计算了非一致激励位移输入模型和大质量法加速度输入模型的地震响应,探讨了2种输入模型的适用性及模型误差产生原因。结果表明:位移输入模型可考虑永久地面位移对... 为研究适用于跨断层桥梁的地震动输入分析模型,以1座跨断层桥梁为例,分别计算了非一致激励位移输入模型和大质量法加速度输入模型的地震响应,探讨了2种输入模型的适用性及模型误差产生原因。结果表明:位移输入模型可考虑永久地面位移对结构地震响应的影响,能够真实反映跨断层桥梁在地面运动结束之后桥墩具有的残余内力和变形,适用于跨断层桥梁非一致激励地震响应分析,而大质量法加速度输入模型对此无法考虑,可能导致不合理也是不安全的计算结果;在运用通用有限元计算软件进行加速度输入模型多点激励分析时,应首先核查与拟输入加速度时程对应的位移时程是否存在永久地面位移,若存在永久地面位移,则建议改为位移输入模型进行计算,否则将可能得到失真的计算结果。 展开更多

关键词 多点激励 跨断层桥梁 位移输入模型 加速度输入模型

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强震区轻骨料混凝土桥梁地震响应研究 被引量：3

7

作者 惠迎新 台玉吉 +1 位作者 金宝宏 王海东 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期193-200,共8页

为研究轻骨料混凝土桥梁的地震响应,以一座强震区典型连续梁桥为研究对象,在考虑轻骨料混凝土材料特性基础上建立桥梁结构有限元分析模型,采用非线性动力时程分析法进行结构地震响应分析,研究轻骨料混凝土材料布设位置对桥梁结构动力特... 为研究轻骨料混凝土桥梁的地震响应,以一座强震区典型连续梁桥为研究对象,在考虑轻骨料混凝土材料特性基础上建立桥梁结构有限元分析模型,采用非线性动力时程分析法进行结构地震响应分析,研究轻骨料混凝土材料布设位置对桥梁结构动力特性和地震响应的影响,并从内力和位移响应方面与普通混凝土桥梁进行对比。结果表明:与普通混凝土桥梁相比,仅上部结构或仅下部结构采用轻骨料混凝土对降低桥墩内力并不明显,而全桥采用轻骨料混凝土能够显著降低桥墩内力。轻骨料混凝土桥梁与普通混凝土桥梁地震内力和位移响应变化趋势不同,桥墩塑性发展程度和时间存在差异。采用轻骨料混凝土桥梁方案时,应综合考虑结构质量、刚度分布及材料塑性特性与普通混凝土桥梁的不同,合理确定抗震设计方案。 展开更多

关键词 轻骨料混凝土 非线性时程分析 动力特性 地震响应

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板式橡胶支座摩擦滑移特性参数分析 被引量：11

8

作者 吴刚 王克海 +1 位作者 李冲 惠迎新 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期108-112,共5页

对板式橡胶支座摩擦滑移特性进行数值分析,并与试验结果进行滞回曲线和等效黏滞阻尼比方面的对比。结果表明:有限元模拟结果能与试验结果很好吻合,说明所建立的有限元模型中对单元的选择、接触的处理及模型简化等能有效用于板式橡胶支... 对板式橡胶支座摩擦滑移特性进行数值分析,并与试验结果进行滞回曲线和等效黏滞阻尼比方面的对比。结果表明:有限元模拟结果能与试验结果很好吻合,说明所建立的有限元模型中对单元的选择、接触的处理及模型简化等能有效用于板式橡胶支座的模拟,可较好预测板式橡胶支座的滑动耗能特性。基于此模型,进一步分析橡胶层厚度、支座宽度等参数对支座滑移特性的影响,为后续建立支座合理分析模型奠定基础。 展开更多

关键词 板式橡胶支座 数值模拟 摩擦滑移 参数分析

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考虑摩擦滑移的板式橡胶支座桥梁位移设计方法 被引量：2

9

作者 李冲 惠迎新 吴刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期148-152,共5页

通过5个板式橡胶支座的摩擦滑移拟静力试验,研究板式橡胶支座摩擦滑移后等效阻尼比的变化,并给出等效阻尼比的拟合公式,进一步给出考虑摩擦滑移的板式橡胶支座桥梁的位移设计方法,并对一双自由度简化桥梁模型进行时程分析验证。结果表明... 通过5个板式橡胶支座的摩擦滑移拟静力试验,研究板式橡胶支座摩擦滑移后等效阻尼比的变化,并给出等效阻尼比的拟合公式,进一步给出考虑摩擦滑移的板式橡胶支座桥梁的位移设计方法,并对一双自由度简化桥梁模型进行时程分析验证。结果表明,考虑摩擦滑移的板式橡胶支座等效阻尼比与实际情况符合较好,可应用于直接基于位移的抗震设计中;建议的位移设计方法假定上部结构位移,利用体系等效阻尼比通过迭代收敛得出桥梁替代结构系统的最大位移,作为非线性结构的最大位移。基于位移的设计方法简单有效而且满足工程设计精度要求,可用于考虑摩擦滑移的板式橡胶支座桥梁的抗震设计。 展开更多

关键词 板式橡胶支座 摩擦滑移 位移设计方法 等效阻尼比 抗震

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两座连续刚构桥预拱度计算分析 被引量：2

10

作者 尼颖升 李金凯 惠迎新 《城市道桥与防洪》 2010年第8期58-61,共4页

该文首先针对不同跨度连续刚构桥跨中下挠问题阐述了对该类桥梁进行设计及施工过程研究的重要性。文章以涧口河特大桥和赵家塬桥为实例,建立了有限元模型,并通过合理的计算方法和理论分析,分析对比了两座桥梁施工过程中的状态,最后提出... 该文首先针对不同跨度连续刚构桥跨中下挠问题阐述了对该类桥梁进行设计及施工过程研究的重要性。文章以涧口河特大桥和赵家塬桥为实例,建立了有限元模型,并通过合理的计算方法和理论分析,分析对比了两座桥梁施工过程中的状态,最后提出了该类桥梁设计施工的相关建议。 展开更多

关键词 连续刚构桥 施工控制 预拱度 立模标高 仿真分析

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斜腿夹角对V形墩连续刚构桥地震响应的影响研究 被引量：6

11

作者 台玉吉 惠迎新 金宝宏 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2019年第2期186-192,共7页

为研究斜腿夹角对V形墩连续刚构桥地震响应的影响及合理斜腿夹角角度,以一座典型V形墩预应力混凝土连续刚构桥为研究对象,采用有限元分析方法研究了斜腿夹角θ对桥梁内力及位移的影响,得出了θ对结构地震响应的影响规律和变化曲线。研... 为研究斜腿夹角对V形墩连续刚构桥地震响应的影响及合理斜腿夹角角度,以一座典型V形墩预应力混凝土连续刚构桥为研究对象,采用有限元分析方法研究了斜腿夹角θ对桥梁内力及位移的影响,得出了θ对结构地震响应的影响规律和变化曲线。研究结果表明:随着斜腿夹角的增加,在纵向地震力作用下,墩底纵向弯矩逐渐减小,墩顶和主梁墩顶支撑处纵向弯矩逐渐增大;在横向地震力作用下,跨中横向弯矩逐渐减小,墩底横向弯矩逐渐增大,墩顶横向弯矩基本不变;在竖向地震力作用下,墩底和墩顶竖向弯矩逐渐增大,主梁支撑处竖向弯矩逐渐减小;斜腿夹角对纵向或横向地震力作用下结构位移影响不大,对竖向地震力作用下的位移影响较大。在满足静力设计的前提下,当两斜腿夹角为90°时,结构地震响应相对较小,受力合理性最优。研究成果可为该类桥梁的抗震设计与斜腿夹角角度选取提供参考和依据。 展开更多

关键词 斜腿 V形墩 地震响应 时程分析 连续刚构桥

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轻骨料混凝土桥梁地震易损性分析 被引量：6

12

作者 台玉吉 惠迎新 +2 位作者 师新虎 金宝宏 徐赞 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期129-138,共10页

为提高强震区桥梁的抗震性能,采用轻骨料混凝土替代普通混凝土以降低结构自重、提高墩柱变形能力,从而降低地震响应。以一座强震区典型中小跨径连续梁桥为研究对象,基于OpenSees建立轻骨料混凝土桥梁有限元分析模型,进行非线性时程分析... 为提高强震区桥梁的抗震性能,采用轻骨料混凝土替代普通混凝土以降低结构自重、提高墩柱变形能力,从而降低地震响应。以一座强震区典型中小跨径连续梁桥为研究对象,基于OpenSees建立轻骨料混凝土桥梁有限元分析模型,进行非线性时程分析,生成地震易损性曲线来评估桥梁的抗震性能。研究结果表明:与普通混凝土桥梁相比,仅上部结构或下部结构采用轻骨料混凝土对降低桥梁整体的损伤概率并不明显,而全桥均采用轻骨料混凝土的桥梁能够显著降低桥墩、桩基和支座的损伤概率以及桥梁整体的损伤概率。建议在强震区进行桥梁建设时,全桥均采用轻骨料混凝土来替代普通混凝土以提高桥梁抗震性能。 展开更多

关键词 桥梁工程 轻骨料混凝土 地震易损性 概率性地震需求模型 一阶界限法

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