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主余震作用下摇摆-自复位桥墩抗震性能分析
1
作者 郝冀民 卜建清 +1 位作者 郭至博 郭少聪 《世界地震工程》 北大核心 2025年第1期197-208,共12页
为探究摇摆-自复位(rocking self-centering,RSC)桥墩在主余震作用下的抗震性能,基于OpenSees建立RSC桥墩与普通现浇钢筋混凝土桥墩抗震数值分析模型,对比分析了两种桥墩分别在主震和主余震作用下的墩底弯矩-曲率、最大墩顶位移和残余位... 为探究摇摆-自复位(rocking self-centering,RSC)桥墩在主余震作用下的抗震性能,基于OpenSees建立RSC桥墩与普通现浇钢筋混凝土桥墩抗震数值分析模型,对比分析了两种桥墩分别在主震和主余震作用下的墩底弯矩-曲率、最大墩顶位移和残余位移,并采用增量动力分析法和Park-Ang损伤指标评估了其损伤状态。结果表明:在0.6 g主余震作用下,RSC桥墩的墩底截面最大曲率为普通现浇钢筋混凝土桥墩的2.84%~10.04%,墩底截面最大弯矩随着耗能钢筋配筋率的增大而减小;当地震强度为0.4~0.6 g时,余震会使RSC桥墩的最大墩顶位移增大1.65%~8.36%;余震对RSC桥墩残余位移的影响不明显;在主震过后处于中等损伤或严重损伤的RSC桥墩,需要考虑余震对其的附加损伤,当地震强度大于0.5 g时,余震对RSC桥墩的损伤增量会随着耗能钢筋配筋率增大而增大。 展开更多
关键词 桥墩抗震 摇摆-自复位桥墩 主余震 耗能钢筋配筋率 损伤指标
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高速铁路自复位摇摆桥墩抗震性能分析 被引量：2
2
作者 周旺保 王晓婵娟 +3 位作者 聂磊鑫 蒋丽忠 付豪 蒋智勇 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期38-49,共12页
基于OpenSEES平台分别建立4跨高速铁路传统简支梁桥和摇摆桥墩简支梁桥系统的有限元模型,并依据摇摆桥墩的基本抗震设防目标,设计摇摆桥墩耗能构件的面积和承载力。在考虑地震动随机性基础上,进行自复位摇摆桥墩在高铁桥梁系统中的抗震... 基于OpenSEES平台分别建立4跨高速铁路传统简支梁桥和摇摆桥墩简支梁桥系统的有限元模型,并依据摇摆桥墩的基本抗震设防目标,设计摇摆桥墩耗能构件的面积和承载力。在考虑地震动随机性基础上,进行自复位摇摆桥墩在高铁桥梁系统中的抗震性能研究。结果表明:罕遇地震下自复位摇摆耗能装置能够有效降低墩底最大弯矩,减震率达20.26%,进而减少墩身损伤,但碰撞效应使墩底最大轴力放大了74.7%;墩底耗能构件基本进入塑性但未完全被破坏,可实现震后快速修复;摇摆桥墩的最大墩顶位移比传统桥墩增加了66%,但位移组成中可自复位的刚体旋转变形远大于弯曲变形,因此震后残余位移减少了35%;摇摆耗能机制对支座最大变形的减震率达12.3%,使主梁最大变形增大了约49%,但对其残余变形的影响在1 mm内;轨道约束会削弱桥墩摇摆行为,使墩顶最大位移减少了14%,但对墩顶残余位移无明显影响。 展开更多
关键词 高速铁路 自复位摇摆桥墩 随机地震 韧性抗震设计 抗震性能
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竖向地震动对自复位桥墩及其连续梁桥地震反应影响研究
3
作者 王东升 张凯林 +2 位作者 甄浩越 葛超洋 童磊 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第4期64-74,共11页
竖向地震动在临近断层区较为强烈,这对具有低损伤特征的摇摆-自复位(rocking self-centering,RSC)桥墩构成了潜在的威胁。基于OpenSees平台建立了RSC桥墩有限元模型,与拟静力和振动台试验结果对比验证了建模方法的准确性。选取10条近场... 竖向地震动在临近断层区较为强烈,这对具有低损伤特征的摇摆-自复位(rocking self-centering,RSC)桥墩构成了潜在的威胁。基于OpenSees平台建立了RSC桥墩有限元模型,与拟静力和振动台试验结果对比验证了建模方法的准确性。选取10条近场含脉冲地震波作为输入,分别以双向水平与三向激励2种工况对比,研究了竖向地震动对于RSC桥墩地震反应的影响。进一步扩展至含RSC桥墩的连续梁桥,以从整体上考虑桥梁上部结构的影响。结果表明:竖向地震动会使桥墩轴力增大,桥墩受压区最小高度减小,但从平均意义角度不是很显著,在不利的情况下,最大轴力可增加约19.55%,截面受压区最小高度降低约22.05%。总体而言,竖向地震动对RSC桥墩的墩顶最大位移影响不大。竖向地震动会很大程度改变RSC桥墩耗能钢筋拉应力及其破坏情况,由此对RSC桥墩及其桥梁结构抗震分析时有必要考虑竖向地震动的影响。 展开更多
关键词 摇摆-自复位桥墩 竖向地震动 数值分析 耗能钢筋
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自复位摇摆双柱式桥墩抗震能力数值仿真分析 被引量：8
4
作者 贾俊峰 边嘉琛 +3 位作者 白玉磊 魏博 顾冉星 周述美 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期89-97,122,共10页
自复位摇摆桥墩是震后功能可恢复桥梁的重要结构形式。为研究不同设计参数对自复位摇摆双柱式桥墩抗震性能的影响,以我国首座自复位摇摆桥梁(跨京台高速洪士庄桥)为研究对象,推导了自复位摇摆双柱式桥墩的承载力计算公式;采用ABAQUS有... 自复位摇摆桥墩是震后功能可恢复桥梁的重要结构形式。为研究不同设计参数对自复位摇摆双柱式桥墩抗震性能的影响,以我国首座自复位摇摆桥梁(跨京台高速洪士庄桥)为研究对象,推导了自复位摇摆双柱式桥墩的承载力计算公式;采用ABAQUS有限元软件建立自复位摇摆双柱式桥墩数值仿真模型,基于前期完成的拟静力试验结果验证模型的准确性。考虑预应力筋初始张拉力、耗能部件截面积、预应力筋配筋率等设计参数,分析了其对自复位摇摆双柱式桥墩抗震能力的影响规律。研究结果表明:预应力筋初始张拉力和配筋率增加,桥墩最大抗侧承载力增大,残余位移减小,耗能能力无明显变化;耗能部件截面积增加,桥墩最大承载力、残余位移以及耗能能力均有明显增大。参数分析表明自复位摇摆桥墩可同时具有良好的耗能能力和较小的残余位移,桥墩最大偏移率达4%时残余偏移率为0.56%,此时预应力筋配筋率为0.26%,初始张拉控制应力为极限强度的0.4倍,耗能部件对墩柱水平承载力贡献率为44.4%。研究成果可为自复位摇摆双柱式桥墩抗震能力设计和评估提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 自复位摇摆桥墩 数值模拟 抗震性能 参数化分析 力学行为
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摇摆-自复位桥墩的多弹簧模型建模方法研究 被引量：6
5
作者 钟正午 石岩 +2 位作者 秦洪果 成昭 张胶玲 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2021年第4期197-205,共9页
为探讨摇摆-自复位(Rocking Self-Centering,RSC)桥墩的滞回行为并为其数值建模提供依据,基于OpenSees地震分析平台发展此类结构的多弹簧模型并开展系统性讨论。结合RSC桥墩的构造特点发展多弹簧模型的整体建模思路,着重对比三种弹簧分... 为探讨摇摆-自复位(Rocking Self-Centering,RSC)桥墩的滞回行为并为其数值建模提供依据,基于OpenSees地震分析平台发展此类结构的多弹簧模型并开展系统性讨论。结合RSC桥墩的构造特点发展多弹簧模型的整体建模思路,着重对比三种弹簧分布(基于Gauss积分和Lobatto积分的分布及均匀分布)模式下RSC桥墩的整体力-位移响应,对弹簧所需设置个数进行优化分析,并讨论了弹簧刚度的校准过程。最后,基于现有研究的5个RSC桥墩试件的试验结果,通过对比滞回曲线,发现所建议的模拟方法可较为准确地模拟RSC桥墩在拟静力荷载下的刚度、强度、滞回行为及残余位移。 展开更多
关键词 摇摆-自复位桥墩 多弹簧模型 模拟方法 OPENSEES
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近断层地震动下摇摆-自复位桥墩连续梁地震反应 被引量：4
6
作者 葛超洋 孙治国 +1 位作者 付建宇 王东升 《世界地震工程》 北大核心 2023年第2期113-124,共12页
为讨论近断层地震动下摇摆-自复位(Rocking Self-Centering,RSC)桥墩连续梁的地震反应及其抗震优缺点。基于OpenSees有限元分析平台讨论了RSC桥墩三维建模方法,通过对6个试验构件的模拟,比较模拟与试验桥墩滞回曲线、预应力筋最大应力... 为讨论近断层地震动下摇摆-自复位(Rocking Self-Centering,RSC)桥墩连续梁的地震反应及其抗震优缺点。基于OpenSees有限元分析平台讨论了RSC桥墩三维建模方法,通过对6个试验构件的模拟,比较模拟与试验桥墩滞回曲线、预应力筋最大应力等指标,验证了模型准确性。建立设置RSC桥墩和普通钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)桥墩的上部结构相同的两座连续梁桥,输入3组含有强速度脉冲的近断层地震波进行非线性动力时程分析,对比其抗震性能。结果表明:在0.4 g近断层地震动下,RSC桥墩与普通RC桥墩相比,RSC桥墩的最大位移角为普通RC桥墩的78.1%~97.6%,墩底曲率延性系数仅为普通RC桥墩的24.0%~34.0%,减小了桥墩的最大变形,也减轻了桥墩地震损伤,不利的一点是使用RSC桥墩会导致支座位移增大。RSC桥墩震后的残余位移较小,且预应力筋处于弹性受力阶段,为实现震后桥梁功能的快速恢复提供了条件。 展开更多
关键词 连续梁桥 摇摆-自复位桥墩 非线性时程分析 近断层地震动 试验
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隔震体系对摇摆自复位高墩工作性能的影响 被引量：4
7
作者 张育智 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期54-58,共5页
为提高摇摆自复位高墩的隔震性能,将铅芯橡胶支座及液体黏滞阻尼器与摇摆自复位高墩进行组合形成T 2种不同的隔震体系。以2种不同强度下的3条地震动作为输入,采用OpenSEES利用动力时程分析方法对各隔震体系的地震动响应进行了分析。通... 为提高摇摆自复位高墩的隔震性能,将铅芯橡胶支座及液体黏滞阻尼器与摇摆自复位高墩进行组合形成T 2种不同的隔震体系。以2种不同强度下的3条地震动作为输入,采用OpenSEES利用动力时程分析方法对各隔震体系的地震动响应进行了分析。通过对墩身最大剪力、墩身最大弯矩、墩顶最大位移和主梁最大位移的隔震指标及最大墩梁相对位移绝对值的对比发现:墩梁固结条件下在桥台与主梁间设置液体黏滞阻尼器的体系2和墩、梁间设置铅芯橡胶支座且在桥台与主梁间设置液体黏滞阻尼器的体系3分别适合作为软土场地和硬土场地上修建的摇摆自复位高墩的隔震体系。 展开更多
关键词 摇摆自复位桥墩 铅芯橡胶支座 液体黏滞阻尼器 隔震体系 时程分析法
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带耗能系梁的摇摆自复位双肢薄壁高墩抗震性能研究
8
作者 佘振扬 黎雅乐 +2 位作者 李雪红 徐秀丽 刘径恺 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期977-987,1020,共12页
探索适用于山区连续刚构桥双肢薄壁高墩的摇摆自复位体系,设计和制作了混凝土双肢薄壁高墩(RCDTP)和带耗能系梁的摇摆自复位双肢薄壁高墩(RSDTP)构件.开展双肢薄壁墩的拟静力试验,研究破坏形态、滞回特性、骨架曲线、耗能能力、延性和... 探索适用于山区连续刚构桥双肢薄壁高墩的摇摆自复位体系,设计和制作了混凝土双肢薄壁高墩(RCDTP)和带耗能系梁的摇摆自复位双肢薄壁高墩(RSDTP)构件.开展双肢薄壁墩的拟静力试验,研究破坏形态、滞回特性、骨架曲线、耗能能力、延性和残余位移等.与RCDTP墩进行比较,结果表明耗能系梁的设置和摇摆体系的设计能够显著提高墩柱抗震性能、减轻损伤程度.RSDTP墩极限承载力、延性系数、耗能能力分别提高了51.4%、12.31%、42%,RSDTP墩的残余位移降低了24%.预应力钢筋的设置为桥墩提供了自复位能力,有效地控制桥墩的震后残余位移,保障了双肢高墩的震后可恢复性. 展开更多
关键词 抗震性能 拟静力试验 摇摆自复位桥墩 耗能系梁 薄壁双肢高墩
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外置耗能器与复位器的自复位桥墩抗震性能研究 被引量：1
9
作者 王大鹏 梁银丰 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期9-17,共9页
为发展易于实现损伤控制的摇摆自复位(rocking self-centering,RSC)桥墩,选取防屈曲支撑(buckling restrained brace,BRB)作为外置耗能器,弹簧作为外置复位器,设计外置防屈曲支撑与弹簧的自复位(BS-RSC)桥墩。利用Opensees有限元软件建... 为发展易于实现损伤控制的摇摆自复位(rocking self-centering,RSC)桥墩,选取防屈曲支撑(buckling restrained brace,BRB)作为外置耗能器,弹簧作为外置复位器,设计外置防屈曲支撑与弹簧的自复位(BS-RSC)桥墩。利用Opensees有限元软件建立BS-RSC桥墩的数值分析模型,并验证模型正确性,分析BRB屈服强度、弹簧刚度及轴压比对BS-RSC桥墩滞回性能的影响;进行动力时程分析,研究不同参数对最大墩顶位移角、残余位移角的影响。研究结果表明:BS-RSC桥墩滞回曲线饱满,BRB可显著提升BS-RSC桥墩的耗能能力,控制弹簧刚度可在不影响整体耗能下控制残余位移;进行动力时程分析,在罕遇地震下,桥墩残余位移角处于低值,最大墩顶位移角随着BRB屈服强度的提高而显著降低,说明BS-RSC桥墩是各构件协调工作、功能明确且具有优秀耗能能力与自复位能力的新型桥墩。 展开更多
关键词 桥梁工程 摇摆-自复位桥墩 防屈曲支撑 拟静力分析 动力时程分析 OPENSEES
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