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题名地震作用下浮式桥梁动力响应及参数影响分析
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作者
王丕光
沈一鸣
曲杨
赵密
杜修力
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机构
北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室
北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室
北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室
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出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第14期149-161,共13页
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基金
北京市自然科学基金资助(JQ24050)
国家自然科学基金项目(52078010)。
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文摘
针对目前浮式桥梁地震响应特征及关键参数影响规律尚不明确的问题,建立了主梁-墩柱-浮筒-锚索整体有限元数值模型。为解决结构-水体间相互作用问题,采用附加质量法模拟地震运动引起的水动力惯性力,而作用在浮筒和锚索上的其他水动力载荷则采用Morison方程进行模拟;分析了不同地震动特性、不同地震动强度及不同地震方向作用下,浮式桥梁系统动力响应特性及关键参数影响规律。结果表明:不同地震特性的地震动引发的浮式桥梁响应存在显著差异,低频且能量较为集中的长周期地震动会引发浮桥产生较大的响应,而高频且能量较为分散的短周期地震动引发的浮桥响应相对较小;单独施加x方向地震时,会引发系统z方向上的动态响应,导致单独z向和x-y-z向结构地震动响应存在明显区别,后者动力响应明显大于前者;考虑附加质量的浮式桥梁加速度和位移响应均大于无附加质量的情况;结构阻尼对浮桥的响应有一定抑制作用;而浮筒和锚索的拖曳力对系统响应的影响相对较小。
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关键词
浮式桥梁
地震响应
水与结构相互作用
参数分析
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Keywords
floating bridge
seismic response
fluid-structure interaction
parametric study
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分类号
U441
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名深水浮式桥梁研究应用进展
被引量：13
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作者
程斌
向升
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机构
上海交通大学
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出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第2期107-126,共20页
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基金
国家自然科学基金(51978400)。
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文摘
深水浮式桥梁是一种依靠水浮力承载上部结构自重和活载的桥梁结构,在宽水面、高水深、弱地基水域的跨越工程中具有显著的应用优势。文章首先对深水浮式桥梁的发展历史和结构体系进行回顾和总结。随后结合近年来国内外相关研究情况,从结构动力响应、实桥监测、浮式深水基础、锚索振动疲劳等方面较为全面地综述了深水浮式桥梁的研究和应用进展。通过对已有研究成果深入分析,重点讨论深水浮式桥梁研究中存在的问题和难点。最后对深水浮式桥梁的发展方向进行了展望,指出未来应重点在动力响应机理、结构模型试验、合理结构体系、复合材料应用、工程风险评估等方面开展研究工作,以推动深水浮式桥梁的工程应用。
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关键词
浮式桥梁
浮式深水基础
流固耦合
环境荷载
模型试验
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Keywords
floating bridge
floating deep-water foundation
fluid-solid coupling
environmental load
model test
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分类号
TU997
[建筑科学—市政工程]
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题名深水浮式桥梁浮箱式承台水动力特性分析
被引量：5
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作者
汤淼
向升
程斌
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机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
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出处
《世界桥梁》
北大核心
2021年第6期78-84,共7页
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基金
上海市“科技创新行动计划”国际合作项目(20200741600)。
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文摘
为研究不同设计参数条件下深水浮式桥梁浮箱式承台的水动力特性,基于势流理论,采用水动力软件AQWA对吃水深度10 m、排水量21000 m^(3)的浮箱式承台开展数值模拟和参数化分析,研究承台截面形状(圆形、长方形、端部倒角形、端部圆形、端部尖角形、椭圆形)、垂荡板、承台潜深等因素对其水动力特性的影响规律。结果表明:减小承台迎浪面尺寸、合理调整承台截面形状可显著降低其横荡方向的波浪力,其中,椭圆形截面承台效果最佳;承台横荡波浪力随入射角增大会逐渐减小,同一入射方向下各形状承台波浪力大小关系基本保持不变,可基于主入射角开展研究;垂荡板的设置可有效调整桥梁固有周期,使其避开能量集中波浪周期域,从而减小桥梁运动响应;半潜式承台的受力和经济性均优于全潜式承台。
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关键词
浮式桥梁
浮箱式承台
势流理论
数值模拟
参数分析
水动力特性
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Keywords
floating bridge
pontoon pile cap
potential flow theory
numerical simulation
parametric analysis
hydrodynamic characteristics
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分类号
U448.19
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
U443.25
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名基于时域分析的浮式刚构桥浪致动力响应特性研究
被引量：2
- 4
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作者
向升
章宋衍
程斌
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机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
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出处
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期98-105,共8页
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基金
上海市科技创新行动计划项目(20200741600)。
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文摘
为研究浮式桥梁的浪致动力响应特性,建立了基于动力有限元法和状态空间模型的动力响应时域分析方法。该方法将势流分析得到的波浪力时程与浮体水动力参数应用于动力有限元模型,拟合构建辐射力状态空间模型,实现浮式桥梁的动力时域分析。基于相关文献中的浮式桥梁模型试验数据对该数值方法有效性进行验证。采用建立的方法针对浮式刚构桥在非均匀波浪作用下的动力响应开展时域计算,研究典型非均匀波浪分布条件对桥梁位移、内力等动力性能的影响。结果表明:所建立的时域分析方法具有良好的计算精度,可有效考虑浮式桥梁所受水动力效应;非对称波浪会引起桥梁的扭转运动,导致承台横摇运动和墩底弯矩响应明显提高;非均匀波浪作用下,浮式连续刚构桥主梁的水平面内位移和弯矩响应有所减小,而竖直面内位移和弯矩响应则明显提高。
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关键词
浮式桥梁
时域分析
状态空间模型
动力响应
非均匀波浪
数值模拟
有限元法
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Keywords
floating bridge
time domain analysis
state-space model
dynamic response
inhomogeneous wave
numerical simulation
finite element method
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分类号
U448.19
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
U441.2
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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