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设置BRB桥梁排架墩基于位移抗震设计方法
被引量:
25
1
作者
石岩
王东升
韩建平
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第7期62-68,128,共8页
基于"保险丝"和"损伤控制"的抗震设计理念,提出在桥梁双柱式排架墩中通过设置屈曲约束支撑(BRB)以提高其横桥向抗震性能的构想。首先从获得"抗震能力"的角度对设置BRB桥梁排架墩的抗震设计参数进行系统...
基于"保险丝"和"损伤控制"的抗震设计理念,提出在桥梁双柱式排架墩中通过设置屈曲约束支撑(BRB)以提高其横桥向抗震性能的构想。首先从获得"抗震能力"的角度对设置BRB桥梁排架墩的抗震设计参数进行系统性分析,推导出与剪跨比和墩柱间距与直径(边长)比相关的BRB核心段最大和最小长度取值范围;再从求解"地震需求"角度建立了设置保险丝的(SDOF)主结构体系弹塑性反应谱基本方程,分析该体系的非线性地震反应一般规律;然后,基于体系的"抗震能力"和"地震需求",发展了设置BRB的桥梁排架墩基于位移的抗震设计方法,并结合一个具体桥梁排架墩实例说明建议设计方法的可行性。
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关键词
桥梁工程
基于位移抗震设计
双柱式排架墩
屈曲约束支撑
弹塑性反应谱
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职称材料
设置BRB的桥梁排架墩抗震性能参数分析
被引量:
7
2
作者
石岩
张展宏
+1 位作者
韩建平
许继祥
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期71-76,90,共7页
汶川大地震中,桥梁双柱式排架墩遭到了严重的破坏,其抗震问题被广泛关注。作者基于结构"保险丝"的损伤控制理念,在双柱式桥梁排架墩中设置屈曲约束支撑(BRB),以提高横桥向的抗震性能。建立了考虑墩柱弹塑性、梁体与挡块碰撞...
汶川大地震中,桥梁双柱式排架墩遭到了严重的破坏,其抗震问题被广泛关注。作者基于结构"保险丝"的损伤控制理念,在双柱式桥梁排架墩中设置屈曲约束支撑(BRB),以提高横桥向的抗震性能。建立了考虑墩柱弹塑性、梁体与挡块碰撞和支座滑动效应的单个排架墩动力分析模型,通过输入远场地震动、具有向前方向性效应和滑冲效应的近断层地震动进行非线性地震反应时程分析,研究了BRB与排架墩水平刚度比、水平屈服位移比、BRB布置形式和排架墩形式等参数对桥梁排架墩抗震性能的影响。结果表明:设置BRB能有效地减小规则和不规则排架墩的地震损伤,BRB与排架墩水平刚度比和水平屈服位移比的合理取值范围分别为0.5~2.0和0.5~1.5。
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关键词
桥梁工程
双柱式排架墩
屈曲约束支撑
近断层地震动
速度脉冲
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职称材料
基于耗能保险丝的桥梁双柱墩减震控制研究
被引量:
6
3
作者
秦洪果
李萍
+1 位作者
石岩
王瑞
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第14期190-198,263,共10页
双柱式排架墩被广泛应用于桥梁下部结构,同时在历次破坏性地震中震害普遍且严重。基于保险丝的损伤控制理念,可通过设置防屈曲支撑(buckling restrained brace,BRB)等可更换的耗能装置来提升双柱墩的侧向承载力和耗能能力。当BRB按人字...
双柱式排架墩被广泛应用于桥梁下部结构,同时在历次破坏性地震中震害普遍且严重。基于保险丝的损伤控制理念,可通过设置防屈曲支撑(buckling restrained brace,BRB)等可更换的耗能装置来提升双柱墩的侧向承载力和耗能能力。当BRB按人字形和单斜式布置时,其耗能能力不能得到充分利用。该研究将肘节式支撑系统和BRB相结合,发展一种能够放大BRB位移的肘节式耗能减震体系,从而提升了BRB的耗能减震能力,并针对此保险丝体系,推导出由桥墩材料、几何属性和位移放大系数等无量纲参数控制的BRB核心段长度取值范围表达式,还绘制了位移放大系数的三维等高线图用于保险丝的设计。选择具有不同破坏形式的两个双柱墩进行保险丝设计,确定BRB的设计参数,建立动力分析模型并输入4组不同类型的地震动进行增量动力分析,考察了人字形、单斜式和肘节式BRB保险丝体系在不同地震动强度下对双柱墩的减震效果。结果表明:同等设计条件下肘节式BRB体系的减震效果最好,BRB的变形得到了放大并充分发挥了其滞回耗能作用,从而将双柱墩的地震损伤控制在轻微破坏甚至于弹性状态,而对应的人字形BRB体系减震效果则最差。
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关键词
双柱式排架墩
结构保险丝
防屈曲支撑(BRB)
肘节
式
BRB体系
耗能
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职称材料
近断层脉冲型地震动作用下简支梁桥地震响应与损伤分析
4
作者
韩建平
柴文阳
+1 位作者
石岩
刘云帅
《地震工程学报》
北大核心
2025年第2期251-262,280,共13页
为探究简支梁桥在近断层脉冲地震动作用下的地震响应特征和损伤情况,采用单一函数解析模型模拟近断层地震动中的低频脉冲成分,并与实测地震动滤波后得到的高频成分相叠加,合成得到近断层脉冲型地震动作为输入;以一座4跨简支梁桥为原型,...
为探究简支梁桥在近断层脉冲地震动作用下的地震响应特征和损伤情况,采用单一函数解析模型模拟近断层地震动中的低频脉冲成分,并与实测地震动滤波后得到的高频成分相叠加,合成得到近断层脉冲型地震动作为输入;以一座4跨简支梁桥为原型,建立有限元数值模型,通过非线性地震反应时程分析,系统研究近断层脉冲型地震动断层距、矩震级、脉冲次数和合成地震动的高频成分等对简支梁桥桥墩的墩顶位移和损伤状态、主梁的位移和碰撞力的影响。结果表明:(1)地震动低频成分是脉冲峰值的主要影响因素,简支梁桥的地震响应强烈程度主要由地震动中的低频脉冲成分决定;(2)在地震动的矩震级较小时,由于单次脉冲的峰值大于多次反复脉冲,简支梁桥的地震响应更加明显;反之,桥梁在多次反复的脉冲作用下地震响应更大;(3)地震动中高频成分对结构的地震响应影响较小,但会影响桥梁的峰值和残余位移,其影响亦不可忽视。
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关键词
近断层地震动
脉冲效应
人工合成地震动
双柱式排架墩
地震响应
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职称材料
题名
设置BRB桥梁排架墩基于位移抗震设计方法
被引量:
25
1
作者
石岩
王东升
韩建平
机构
兰州理工大学
河北工业大学
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第7期62-68,128,共8页
基金
国家自然科学基金(51478074
51668040)
+1 种基金
博士后科学基金(2016M592908XB)
甘肃省自然科学基金(1610RJZA002)
文摘
基于"保险丝"和"损伤控制"的抗震设计理念,提出在桥梁双柱式排架墩中通过设置屈曲约束支撑(BRB)以提高其横桥向抗震性能的构想。首先从获得"抗震能力"的角度对设置BRB桥梁排架墩的抗震设计参数进行系统性分析,推导出与剪跨比和墩柱间距与直径(边长)比相关的BRB核心段最大和最小长度取值范围;再从求解"地震需求"角度建立了设置保险丝的(SDOF)主结构体系弹塑性反应谱基本方程,分析该体系的非线性地震反应一般规律;然后,基于体系的"抗震能力"和"地震需求",发展了设置BRB的桥梁排架墩基于位移的抗震设计方法,并结合一个具体桥梁排架墩实例说明建议设计方法的可行性。
关键词
桥梁工程
基于位移抗震设计
双柱式排架墩
屈曲约束支撑
弹塑性反应谱
Keywords
bridge engineering
displacement-based seismic design
bent with double columns
buckling-restrained braces (BRBs)
elasto-plastic response spectra
分类号
U442.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
设置BRB的桥梁排架墩抗震性能参数分析
被引量:
7
2
作者
石岩
张展宏
韩建平
许继祥
机构
兰州理工大学土木工程学院
河北省大型结构健康诊断与控制重点实验室
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期71-76,90,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51768042
51868048)
+2 种基金
甘肃省自然科学基金资助项目(1610RJZA002)
建工七七基金资助(TM-QK-1602)
甘肃省高等学校科研项目资助
文摘
汶川大地震中,桥梁双柱式排架墩遭到了严重的破坏,其抗震问题被广泛关注。作者基于结构"保险丝"的损伤控制理念,在双柱式桥梁排架墩中设置屈曲约束支撑(BRB),以提高横桥向的抗震性能。建立了考虑墩柱弹塑性、梁体与挡块碰撞和支座滑动效应的单个排架墩动力分析模型,通过输入远场地震动、具有向前方向性效应和滑冲效应的近断层地震动进行非线性地震反应时程分析,研究了BRB与排架墩水平刚度比、水平屈服位移比、BRB布置形式和排架墩形式等参数对桥梁排架墩抗震性能的影响。结果表明:设置BRB能有效地减小规则和不规则排架墩的地震损伤,BRB与排架墩水平刚度比和水平屈服位移比的合理取值范围分别为0.5~2.0和0.5~1.5。
关键词
桥梁工程
双柱式排架墩
屈曲约束支撑
近断层地震动
速度脉冲
Keywords
bridge engineering
bent with double columns
buckling-restrained brace(BRB)
near-fault ground motion
velocity pulse
分类号
U442.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于耗能保险丝的桥梁双柱墩减震控制研究
被引量:
6
3
作者
秦洪果
李萍
石岩
王瑞
机构
兰州理工大学土木工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第14期190-198,263,共10页
基金
国家自然科学基金(51908265)
红柳优秀青年人才资助计划(04-061810)。
文摘
双柱式排架墩被广泛应用于桥梁下部结构,同时在历次破坏性地震中震害普遍且严重。基于保险丝的损伤控制理念,可通过设置防屈曲支撑(buckling restrained brace,BRB)等可更换的耗能装置来提升双柱墩的侧向承载力和耗能能力。当BRB按人字形和单斜式布置时,其耗能能力不能得到充分利用。该研究将肘节式支撑系统和BRB相结合,发展一种能够放大BRB位移的肘节式耗能减震体系,从而提升了BRB的耗能减震能力,并针对此保险丝体系,推导出由桥墩材料、几何属性和位移放大系数等无量纲参数控制的BRB核心段长度取值范围表达式,还绘制了位移放大系数的三维等高线图用于保险丝的设计。选择具有不同破坏形式的两个双柱墩进行保险丝设计,确定BRB的设计参数,建立动力分析模型并输入4组不同类型的地震动进行增量动力分析,考察了人字形、单斜式和肘节式BRB保险丝体系在不同地震动强度下对双柱墩的减震效果。结果表明:同等设计条件下肘节式BRB体系的减震效果最好,BRB的变形得到了放大并充分发挥了其滞回耗能作用,从而将双柱墩的地震损伤控制在轻微破坏甚至于弹性状态,而对应的人字形BRB体系减震效果则最差。
关键词
双柱式排架墩
结构保险丝
防屈曲支撑(BRB)
肘节
式
BRB体系
耗能
Keywords
bridge bent
structural fuse
buckling restrained brace(BRB)
toggle-BRB system
energy dissipation
分类号
U442.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
近断层脉冲型地震动作用下简支梁桥地震响应与损伤分析
4
作者
韩建平
柴文阳
石岩
刘云帅
机构
兰州理工大学土木工程学院
出处
《地震工程学报》
北大核心
2025年第2期251-262,280,共13页
基金
甘肃省重点研发计划(22YF7GA161)
甘肃省教育厅青年博士支持项目(2023QB-031)。
文摘
为探究简支梁桥在近断层脉冲地震动作用下的地震响应特征和损伤情况,采用单一函数解析模型模拟近断层地震动中的低频脉冲成分,并与实测地震动滤波后得到的高频成分相叠加,合成得到近断层脉冲型地震动作为输入;以一座4跨简支梁桥为原型,建立有限元数值模型,通过非线性地震反应时程分析,系统研究近断层脉冲型地震动断层距、矩震级、脉冲次数和合成地震动的高频成分等对简支梁桥桥墩的墩顶位移和损伤状态、主梁的位移和碰撞力的影响。结果表明:(1)地震动低频成分是脉冲峰值的主要影响因素,简支梁桥的地震响应强烈程度主要由地震动中的低频脉冲成分决定;(2)在地震动的矩震级较小时,由于单次脉冲的峰值大于多次反复脉冲,简支梁桥的地震响应更加明显;反之,桥梁在多次反复的脉冲作用下地震响应更大;(3)地震动中高频成分对结构的地震响应影响较小,但会影响桥梁的峰值和残余位移,其影响亦不可忽视。
关键词
近断层地震动
脉冲效应
人工合成地震动
双柱式排架墩
地震响应
Keywords
near-fault ground motions
pulse effect
artificially synthesized ground motion
dual-column bent
seismic response
分类号
P319.56 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
设置BRB桥梁排架墩基于位移抗震设计方法
石岩
王东升
韩建平
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
25
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
设置BRB的桥梁排架墩抗震性能参数分析
石岩
张展宏
韩建平
许继祥
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
7
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下载PDF
职称材料
3
基于耗能保险丝的桥梁双柱墩减震控制研究
秦洪果
李萍
石岩
王瑞
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
近断层脉冲型地震动作用下简支梁桥地震响应与损伤分析
韩建平
柴文阳
石岩
刘云帅
《地震工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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