地震作用下黏滞-软钢阻尼器组合系统动力性能研究

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作者 杨孟刚 张宏杰 +1 位作者 郑朋飞 胡尚韬 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1140-1152,共13页

大跨度桥梁具有刚度小、阻尼低的特性,在地震荷载下易发生过大纵向振动,需在梁端或塔梁间安装被动阻尼装置进行减震控制。本文针对大跨度桥梁采用纵向黏滞-软钢阻尼器组合系统(CVSDS),进行振动台试验和参数敏感性分析,探讨该系统在地震... 大跨度桥梁具有刚度小、阻尼低的特性,在地震荷载下易发生过大纵向振动,需在梁端或塔梁间安装被动阻尼装置进行减震控制。本文针对大跨度桥梁采用纵向黏滞-软钢阻尼器组合系统(CVSDS),进行振动台试验和参数敏感性分析,探讨该系统在地震作用下的减震效果和鲁棒性。首先,基于Maxwell模型和双线性模型,提出黏滞-软钢阻尼器组合系统耦合力学分析模型,并通过滞回仿真验证其可行性;其次,基于单自由度体系,开展该组合系统的振动台试验,探究该系统在地震作用下的协同减震性能和动态锁定功能的实现;最后,以某大跨度悬索桥为例,利用BP神经网络和Sobol灵敏度分析讨论组合系统在阻尼系数、速度指数、初始刚度、屈服力和锁定力等核心参数随机变异下的鲁棒性,并获得了各项参数对其减震性能的贡献。结果表明:所提出的耦合力学模型能较好地表征组合系统的恢复力特性;组合系统在小震下未触发锁定,而强震下可及时激活锁定功能,该功能的触发取决于预设锁定力的大小;锁定前组合系统由黏滞阻尼器减震,锁定后则切换至软钢阻尼器工作,且减震效果显著;组合系统在不同强度地震作用下均具有良好的鲁棒性,小震下阻尼系数对减震率的影响最大,而大震下锁定力对减震率的贡献较大。 展开更多

关键词 黏滞-软钢阻尼器组合系统 地震作用 动力性能 振动台试验 鲁棒性

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考虑泄漏和温度效应的黏滞阻尼器性能演变研究

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作者 杨孟刚 曹恺悦 +1 位作者 李新 胡尚韬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期169-177,共9页

黏滞阻尼器作为一种广泛使用的被动减振/震装置,其力学性能在全寿命周期内会发生演变。为探究其力学参数改变模式,揭示其性能演变机理,以油液泄漏和温度效应为主要影响因素开展了试验及仿真研究。首先,对不同漏油程度和环境温度下的黏... 黏滞阻尼器作为一种广泛使用的被动减振/震装置,其力学性能在全寿命周期内会发生演变。为探究其力学参数改变模式,揭示其性能演变机理,以油液泄漏和温度效应为主要影响因素开展了试验及仿真研究。首先,对不同漏油程度和环境温度下的黏滞阻尼器分别开展了滞回试验研究和黏温关系分析;其次,对黏滞阻尼器进行了流体动力学仿真,获得其性能演变规律;最后,建立了漏油与温度联合作用下黏滞阻尼器性能演变的力学模型,并对其进行了验证。研究结果表明,油液泄漏将导致滞回圈出现零力平台段,且平台长度与漏油比例成正比;温度升高会导致阻尼系数的减小,从而影响阻尼力峰值;所建立的性能演变模型能够较为精确地反映黏滞阻尼器力学性能的改变。 展开更多

关键词 黏滞阻尼器 油液泄漏 温度效应 性能演变模型 滞回试验 流体动力学仿真

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顶部水平撞击作用下钢墩柱等效碰撞力研究

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作者 杨孟刚 张宇 +1 位作者 孟栋梁 胡尚韬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期35-44,共10页

通过对钢墩柱的水平撞击试验,探讨了撞击质量和速度对碰撞响应的影响;基于ABAQUS/Explicit有限元软件模拟,进一步探究了试件长细比、锤头材质及轴压比对试件动力响应的影响规律。在上述基础上,基于能量原理,提出了一种计算水平撞击作用... 通过对钢墩柱的水平撞击试验,探讨了撞击质量和速度对碰撞响应的影响;基于ABAQUS/Explicit有限元软件模拟,进一步探究了试件长细比、锤头材质及轴压比对试件动力响应的影响规律。在上述基础上,基于能量原理,提出了一种计算水平撞击作用下钢墩柱等效碰撞力的方法。结果表明:碰撞力随撞击质量和速度增加而增大,且受撞击速度的影响更显著;随试件长细比减小,碰撞力峰值增大,墩顶位移减小;较小的轴压力有利于提高试件的抗撞击能力。试件在铝制和钢制锤头撞击下的动力响应相似,相比而言,在橡胶锤头撞击下响应明显减小。将该方法计算的等效碰撞力以拟静力的方式施加于墩柱,得到的墩柱应变与位移等响应与撞击作用下的响应峰值误差在15%以内。 展开更多

关键词 钢墩柱 水平撞击 动力响应 等效碰撞力

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墩顶撞击作用下高铁桥墩动力行为研究

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作者 孟栋梁 胡仁康 +1 位作者 杨孟刚 何旭辉 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期54-67,共14页

以往关于桥墩在侧向撞击下的力学行为研究主要关注车辆或驳船的撞击作用,即撞击位置在桥墩中部或墩底。然而,在实际工程中桥墩也可能在墩顶处遭受撞击,例如地震中发生于抗震挡块处的撞击。文章以高铁桥墩为研究对象,通过试验和数值模拟... 以往关于桥墩在侧向撞击下的力学行为研究主要关注车辆或驳船的撞击作用,即撞击位置在桥墩中部或墩底。然而,在实际工程中桥墩也可能在墩顶处遭受撞击,例如地震中发生于抗震挡块处的撞击。文章以高铁桥墩为研究对象,通过试验和数值模拟的方法探究缩尺桥墩在墩顶撞击作用下的动力响应。试验结果表明,一个典型的撞击过程包括3个阶段:碰撞阶段I、碰撞分离阶段和碰撞阶段Ⅱ。在碰撞阶段I,撞击荷载主要由构件中的惯性力来平衡;在碰撞阶段Ⅱ,撞击荷载由惯性力和恢复力共同平衡。因此,在发生同等墩顶位移的条件下,构件所承受的撞击荷载会远大于静力荷载,且该现象对于碰撞阶段I尤为显著。数值模拟结果表明,由于惯性效应导致的振动,构件在撞击作用下与在静力作用下的内力发展显著不同。在拟静力作用下,沿桥墩的弯矩呈三角形分布;而在撞击作用下,桥墩截面弯矩发生显著振荡。 展开更多

关键词 震致撞击 高铁桥墩 墩顶撞击试验 数值模拟 动力响应 内力发展

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独塔自锚式悬索桥地震响应分析 被引量：31

5

作者 杨孟刚 胡建华 陈政清 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期133-137,共5页

以佛山市平胜大桥为研究对象,采用空间非线性有限元法,研究了独塔自锚式悬索桥的地震响应特性;考虑了一致输入、行波输入、多点输入这3种地震动模式以及多种地震波组合,并就塔梁不同连接方式对结构响应的影响进行探讨。研究结果表明:行... 以佛山市平胜大桥为研究对象,采用空间非线性有限元法,研究了独塔自锚式悬索桥的地震响应特性;考虑了一致输入、行波输入、多点输入这3种地震动模式以及多种地震波组合,并就塔梁不同连接方式对结构响应的影响进行探讨。研究结果表明:行波效应对主梁位移响应影响较大,使得横向位移增大近 80%,竖向位移增大约150%,而对结构内力影响不明显;竖向地震动分量使主塔轴力和主梁弯矩明显增大;与塔梁通过滑动支座连接相比,塔梁通过固定支座连接时主梁纵向位移显著减小,主塔弯矩显著增大,因此,在进行独塔自锚式悬索桥的抗震设计时,可在塔梁处增设阻尼器,以达到减震效果。 展开更多

关键词 悬索桥 独塔 地震响应 地震动

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混凝土箱梁的水化热温度监测及裂缝控制 被引量：19

6

作者 杨孟刚 文永奎 陈政清 《长沙铁道学院学报》 CSCD 北大核心 2001年第3期40-44,共5页

介绍了我国首次采用的 32 m铁路双线单箱单室混凝土箱梁水化热的测温方法 ,通过对现场温度的监测 ,给出了混凝土箱梁温度在横截面的分布和随时间变化的规律 ,分析出在混凝土硬化期箱梁容易出现裂缝的区域 ,并提出控制温度裂缝的有效方法 .

关键词 水化热 温度梯度 裂缝控制 铁路桥 混凝土箱梁 温度监测 温度裂缝 控制方法

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塔墩梁固结矮塔斜拉桥合龙顶推力的简化计算方法 被引量：21

7

作者 杨孟刚 黄文龙 卫康华 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期71-76,共6页

为确定塔墩梁固结体系矮塔斜拉桥在中跨合龙时所施加的纵向水平顶推力的合理取值范围,从控制桥墩裂缝宽度的角度出发推导其简化计算方法。基于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中的裂缝宽度公式,推导双肢薄... 为确定塔墩梁固结体系矮塔斜拉桥在中跨合龙时所施加的纵向水平顶推力的合理取值范围,从控制桥墩裂缝宽度的角度出发推导其简化计算方法。基于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中的裂缝宽度公式,推导双肢薄壁墩塔墩梁固结矮塔斜拉桥在顶推阶段和正常使用阶段的桥墩裂缝宽度与顶推力的关系式,由此确定合龙顶推力的取值范围,在此基础上考虑合龙温差对顶推力进行修正。以104国道上某三塔矮塔斜拉桥为例,计算该桥在中跨合龙时的顶推力,并与有限元计算结果进行对比,验证了该简化计算方法的有效性,且该方法具有较高的精度和计算效率。 展开更多

关键词 矮塔斜拉桥 塔墩梁固结 双肢薄壁墩 合龙 顶推力 裂缝宽度 计算方法

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基于UL列式的两节点悬链线索元非线性有限元分析 被引量：35

8

作者 杨孟刚 陈政清 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期63-68,共6页

从UL列式的虚功增量方程和索的悬链线方程出发,建立起了一套完整的对索进行精确分析的非线性有限元法。在该方法中,索的自重影响未作任何的近似予以考虑;导出的索单元切线刚度阵是显示表达式;索单元的节点力可以精确计算。本文方法可以... 从UL列式的虚功增量方程和索的悬链线方程出发,建立起了一套完整的对索进行精确分析的非线性有限元法。在该方法中,索的自重影响未作任何的近似予以考虑;导出的索单元切线刚度阵是显示表达式;索单元的节点力可以精确计算。本文方法可以方便地应用于大跨度悬索桥、斜拉桥以及张拉结构等的非线性有限元分析计算。 展开更多

关键词 索支承桥 张拉结构 非线性有限元法 悬链线索元

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32m双线铁路简支箱梁管道摩阻试验研究 被引量：18

9

作者 杨孟刚 文永奎 陈政清 《铁道标准设计》 2001年第11期3-4,共2页

通过对小凌河 32m双线铁路简支箱梁桥实梁上 9种预应力筋束的管道摩阻试验 ,采用最小二乘法进行分析 ,从而得到预应力筋束与管道间的摩阻系数 μ和偏差系数k。试验结果表明 ,实梁上测得的 μ值略大于规范值。

关键词 铁路简支箱梁 预应力筋束 摩阻系数 偏差系数 管道摩阻 最小二乘法

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高速铁路列车制动力对简支梁桥地震碰撞效应影响研究 被引量：6

10

作者 杨孟刚 潘增光 +1 位作者 乔建东 魏标 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期167-173,共7页

以高速铁路三跨简支梁桥为例,采用ANSYS软件,建立了碰撞有限元模型,模型中考虑了地基变形和支座非线性的影响,并用Kelvin模型来模拟邻梁碰撞;根据规范和已有试验结果建立了高铁桥梁列车制动力模型,进行了高速列车制动力与EL-Centro地震... 以高速铁路三跨简支梁桥为例,采用ANSYS软件,建立了碰撞有限元模型,模型中考虑了地基变形和支座非线性的影响,并用Kelvin模型来模拟邻梁碰撞;根据规范和已有试验结果建立了高铁桥梁列车制动力模型,进行了高速列车制动力与EL-Centro地震波作用下的碰撞效应分析,探讨了列车制动力对简支梁桥地震碰撞效应的影响。研究表明:列车制动力可增大桥墩的墩底剪力,增大邻梁或梁台间距,增大邻梁最大碰撞力和碰撞次数,加剧固定支座的破坏;影响程度与列车制动力和地震力的方向、桥墩刚度有关。因此在高铁简支梁桥抗震设计时,有必要考虑将列车制动力与地震力进行组合,开展碰撞效应分析。 展开更多

关键词 高速铁路 简支梁桥 列车制动力 地震 碰撞效应

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基于MR阻尼器的纵飘桥梁车辆制动力和地震作用下的混合控制 被引量：6

11

作者 杨孟刚 舒高华 乔建东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期142-147,共6页

为了减小纵飘桥梁在制动力和地震作用下产生的较大主梁纵向位移,以某大跨度自锚式悬索桥为工程背景,开展基于MR阻尼器的减振(震)控制研究。通过车辆制动力作用下的振动控制和3种地震波下的减震控制仿真分析,获得各自的期望控制;以加速... 为了减小纵飘桥梁在制动力和地震作用下产生的较大主梁纵向位移,以某大跨度自锚式悬索桥为工程背景,开展基于MR阻尼器的减振(震)控制研究。通过车辆制动力作用下的振动控制和3种地震波下的减震控制仿真分析,获得各自的期望控制;以加速度的变化率作为控制阀值,建立车辆制动力和地震荷载作用的减振(震)混合控制系统;最后将该系统应用于实桥的减振(震)仿真分析。结果表明:Passive-on控制和基于模糊理论的半主动控制分别为车辆制动力下和地震荷载下的期望控制;在车辆制动力、实桥地震波、EL-Centro波和Takochi-oki波等作用下,混合控制系统具有可靠有效的荷载识别能力,在合成的外干扰力作用下实现了期望控制,减振(震)效果显著。 展开更多

关键词 纵飘桥梁 MR阻尼器 车辆制动力 地震波 混合控制

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自锚式悬索桥磁流变阻尼器减震控制研究 被引量：7

12

作者 杨孟刚 陈政清 胡建华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期84-89,共6页

为了减小自锚式悬索桥的地震响应,基于桥梁结构地震动力方程及磁流变阻尼器力学模型,建立桥梁结构—磁流变阻尼器减震系统并将其程序化,对某主跨350 m的独塔自锚式悬索桥进行减震控制研究,讨论了磁流变阻尼器输入电流、数目及安装位置... 为了减小自锚式悬索桥的地震响应,基于桥梁结构地震动力方程及磁流变阻尼器力学模型,建立桥梁结构—磁流变阻尼器减震系统并将其程序化,对某主跨350 m的独塔自锚式悬索桥进行减震控制研究,讨论了磁流变阻尼器输入电流、数目及安装位置对减震效果的影响。研究结果表明:采用磁流变阻尼器能够有效地减小自锚式悬索桥的纵向地震响应;随安装在塔梁之间顺桥向的磁流变阻尼器输入电流的增大及数目的增加,塔顶和主梁的纵向位移逐渐减小,结构的内力响应也得到有效控制;将全部磁流变阻尼器安装在塔梁之间顺桥向时减震效果最佳。 展开更多

关键词 悬索桥 自锚式 磁流变阻尼器 减震控制

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大跨度曲线刚构桥预应力设置对扭矩的影响 被引量：12

13

作者 杨孟刚 陈庚 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期15-18,共4页

为了减小曲线梁桥的弯-扭耦合效应,以一座大跨度曲线连续刚构桥为依托,采用有限元软件MIDAS建立空间有限元模型,计算得到自重、预应力、混凝土收缩徐变等荷载作用下的主梁扭矩分布,结果表明:曲线刚构桥主梁的扭矩主要由自重和预应力产生... 为了减小曲线梁桥的弯-扭耦合效应,以一座大跨度曲线连续刚构桥为依托,采用有限元软件MIDAS建立空间有限元模型,计算得到自重、预应力、混凝土收缩徐变等荷载作用下的主梁扭矩分布,结果表明:曲线刚构桥主梁的扭矩主要由自重和预应力产生,且随着曲率半径的减小显著增大。因此,改变预应力筋的设置方式是抵消主梁扭矩的一种有效措施,通过不同方式改变原设计方案的对称布筋方式,得知采用预应力筋的不对称张拉以及不对称布筋方式能有效抵消恒载产生的扭矩。 展开更多

关键词 曲线桥 刚构桥 预应力 扭矩 弯-扭耦合

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高铁简支梁桥横向地震碰撞效应及减震研究 被引量：10

14

作者 杨孟刚 孟栋梁 +1 位作者 卫康华 乔建东 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期100-108,共9页

为了研究高铁简支梁桥横向地震碰撞效应及减隔震装置的减碰效果,以7跨32m标准跨径简支梁桥为例,通过试验测定挡块的实际力-变形曲线,并基于SAP2000建立了考虑地震碰撞效应的有限元模型.在此基础之上,分析了轨道系统、挡块-垫石初始间距... 为了研究高铁简支梁桥横向地震碰撞效应及减隔震装置的减碰效果,以7跨32m标准跨径简支梁桥为例,通过试验测定挡块的实际力-变形曲线,并基于SAP2000建立了考虑地震碰撞效应的有限元模型.在此基础之上,分析了轨道系统、挡块-垫石初始间距及挡块钢板厚度对桥梁地震响应的影响,并进一步探讨了橡胶垫层、铅芯橡胶支座(LRB)、摩擦摆支座(FPB)、高阻尼橡胶支座(HDR)及液体粘滞阻尼器的减碰效果.研究结果表明:轨道系统的约束作用会显著改变各桥跨之间的地震力分配;在所考虑的最大地震激励下,碰撞力峰值达2.18MN,挡块的非线性效应显著;对于本文算例而言,挡块-垫石间距设为3cm,挡块钢板厚度取32mm是一个较为合理的配置;减隔震装置能够有效地改善桥梁结构抗震性能,且其防碰减震效果受地震波频谱特性及自身作用机理的影响,其中,FPB支座具有较强的适用性,且安装FPB支座后各桥跨之间的地震力分配更加均匀. 展开更多

关键词 高铁简支梁桥 轨道系统 挡块 地震 碰撞 减隔震装置

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新型黏滞-软钢阻尼器组合系统的概念设计与仿真验证 被引量：7

15

作者 杨孟刚 胡尚韬 +1 位作者 胡仁康 陈政清 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期547-559,共13页

针对大跨度桥梁纵向振动控制问题,提出新型黏滞-软钢阻尼器组合系统,旨在利用质量较小的黏滞阻尼器抵抗温度、列车行车荷载、制动力、风及小地震作用,利用软钢阻尼器抵御大地震作用。首先,从概念上阐述黏滞-软钢阻尼器组合系统的工作机... 针对大跨度桥梁纵向振动控制问题,提出新型黏滞-软钢阻尼器组合系统,旨在利用质量较小的黏滞阻尼器抵抗温度、列车行车荷载、制动力、风及小地震作用,利用软钢阻尼器抵御大地震作用。首先,从概念上阐述黏滞-软钢阻尼器组合系统的工作机理;其次,以我国某特大铁路悬索桥设计方案为例,合理选择组合系统中黏滞阻尼器和软钢阻尼器的设计参数,并分别验证两者单独使用下的减振(震)效果;最后,对组合系统在各种动力荷载作用下的减振(震)效果进行分析,讨论系统锁定的延时效应。研究结果表明:新型黏滞-软钢阻尼器组合系统在列车行车荷载、制动力、风以及地震作用下的减振(震)效果良好,可实现组合系统的设计理念;组合系统的锁定延时会使主梁位移产生不利于减震设计的偏移,在实际工程中应尽量减小此效应。 展开更多

关键词 黏滞阻尼器 软钢阻尼器 组合系统 概念设计 减振(震) 锁定延时

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初应力对大跨度钢管混凝土拱桥极限承载力的影响 被引量：7

16

作者 杨孟刚 曹志光 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 2010年第4期6-10,共5页

针对钢管混凝土拱桥施工中存在钢管初应力的现状,采用大型有限元软件ANSYS对某主跨368 m的钢管混凝土拱桥进行了施工过程模拟仿真,在考虑双重非线性和一致几何缺陷后,得到了无初应力与有初应力的极限承载力稳定系数。研究结果表明,钢管... 针对钢管混凝土拱桥施工中存在钢管初应力的现状,采用大型有限元软件ANSYS对某主跨368 m的钢管混凝土拱桥进行了施工过程模拟仿真,在考虑双重非线性和一致几何缺陷后,得到了无初应力与有初应力的极限承载力稳定系数。研究结果表明,钢管混凝土拱桥的钢管初应力度较大,且混凝土收缩徐变引起的初应力不容忽视;初应力不仅对大跨度钢管混凝土拱桥的面内极限承载力有一定的影响,而且对于面外极限承载力有着不可忽略的影响。 展开更多

关键词 钢管混凝土 初应力 极限承载力 几何缺陷 非线性

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大跨度悬索桥结构架设参数迭代算法研究 被引量：4

17

作者 杨孟刚 陈政清 乔建东 《长沙铁道学院学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期1-5,13,共6页

针对已有计算方法存在的不足之处 ,采用几何非线性有限元法 ,提出了一种精确确定大跨度悬索桥架设参数的迭代算法 .该法考虑了鞍座的偏位 ;二期恒载由主缆和加劲梁共同承担的实际情况 ;一期恒载 (加劲梁和吊杆重量 )作用的实际结构形式... 针对已有计算方法存在的不足之处 ,采用几何非线性有限元法 ,提出了一种精确确定大跨度悬索桥架设参数的迭代算法 .该法考虑了鞍座的偏位 ;二期恒载由主缆和加劲梁共同承担的实际情况 ;一期恒载 (加劲梁和吊杆重量 )作用的实际结构形式为鞍座、索塔、吊杆、加劲梁体系 .江阴长江大桥架设参数的计算算例表明 :该算法收敛快 。 展开更多

关键词 悬索桥 几何非线性 有限元 架设参数 迭代算法

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大跨度独塔自锚式悬索桥减隔震措施 被引量：6

18

作者 杨孟刚 陈国阳 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 2010年第3期16-19,共4页

为了减小大跨度自锚式悬索桥在地震作用下的主梁纵向位移,以某主跨350 m的独塔自锚式悬索桥为研究对象,建立Midas空间动力有限元模型,进行动力特性分析,研究在实桥地震波一致激励作用下,铅芯橡胶支座和黏滞阻尼器2种减震措施的减震效果... 为了减小大跨度自锚式悬索桥在地震作用下的主梁纵向位移,以某主跨350 m的独塔自锚式悬索桥为研究对象,建立Midas空间动力有限元模型,进行动力特性分析,研究在实桥地震波一致激励作用下,铅芯橡胶支座和黏滞阻尼器2种减震措施的减震效果。研究结果表明:通过在桥墩设置铅芯橡胶支座或在塔梁间纵向设置黏滞阻尼器可以有效减小自锚式悬索桥的纵向位移响应。 展开更多

关键词 自锚式 悬索桥 减震 铅芯橡胶支座 黏滞阻尼器

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高速铁路连续梁桥横向地震碰撞效应及挡块间隙研究 被引量：3

19

作者 杨孟刚 王传坤 乔建东 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2252-2263,共12页

为研究地震作用下高铁桥梁挡块与垫石间的横向碰撞效应,基于ANSYS软件建立高铁简支-连续组合桥梁(2×32 m简支梁+(48+80+48)m连续梁+2×32 m简支梁)横向地震碰撞杆系有限元模型,该模型考虑轨道系统(CRTSⅡ型)约束作用、上部结... 为研究地震作用下高铁桥梁挡块与垫石间的横向碰撞效应,基于ANSYS软件建立高铁简支-连续组合桥梁(2×32 m简支梁+(48+80+48)m连续梁+2×32 m简支梁)横向地震碰撞杆系有限元模型,该模型考虑轨道系统(CRTSⅡ型)约束作用、上部结构与垫石间偏心距、挡块材料非线性、支座非线性和墩柱弹塑性的影响。采用非线性地震反应时程分析方法,讨论轨道系统约束作用、横向限位挡块和挡块?垫石间距等因素对桥梁结构横向地震碰撞效应的影响,并优化连续梁桥墩挡块间隙,探究橡胶缓冲装置的减碰效果。研究结果表明:轨道系统约束作用会改变桥梁结构的动力特性与地震响应,放大墩底剪力横向分配的不均匀性;在强震作用下,挡块横向限位效果较明显;当连续梁桥墩挡块?垫石间距为2~3 cm时,横向地震响应峰值均较小,适当增大中墩挡块?垫石间距效果更佳;橡胶缓冲装置会降低连续梁桥墩梁横向相对位移峰值和挡块碰撞力,且减震效果与橡胶厚度及布设方式有关。 展开更多

关键词 高铁连续梁桥 横向地震 碰撞效应 挡块间隙 橡胶缓冲装置

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考虑轨道约束的高铁简支梁桥横向地震碰撞效应 被引量：12

20

作者 杨孟刚 孟栋梁 戴良缘 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期916-924,共9页

为准确把握地震激励下高速铁路简支梁桥横向挡块的限位功能和防碰减震效果,以5跨32 m标准跨径简支梁桥为例,基于ABAQUS软件建立实体有限元模型;分析轨道系统约束作用、挡块材料非线性对横向碰撞有限元模型的影响;对不同地震波和峰值加... 为准确把握地震激励下高速铁路简支梁桥横向挡块的限位功能和防碰减震效果,以5跨32 m标准跨径简支梁桥为例,基于ABAQUS软件建立实体有限元模型;分析轨道系统约束作用、挡块材料非线性对横向碰撞有限元模型的影响;对不同地震波和峰值加速度激励、挡块-垫石间距、挡块强度、橡胶缓冲垫层的厚度等因素进行分析。研究结果表明:轨道约束作用会改变桥梁结构的动力特性与地震碰撞效应,挡块材料非线性对横向碰撞效应影响显著;在不同地震波和不同峰值加速度作用下,桥梁横向地震响应有明显差异;在EI-Centro地震波激励下,综合考虑各项碰撞效应,高速铁路简支梁桥挡块-垫石间距设置为3 cm是合理的;橡胶缓冲垫层会降低墩梁横向相对位移和碰撞力,且防碰减震效果与橡胶的厚度有关。 展开更多

关键词 高铁简支梁桥 轨道约束 地震 横向碰撞效应 挡块 橡胶缓冲垫层

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