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西部高烈度地震区跨近断层无砟轨道多跨简支梁桥空间响应规律研究
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作者 刘尊稳 邓永杰 +3 位作者 虞庐松 韩峰 韩国庆 杨钢 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期89-102,共14页
以兰新高速铁路常见的双块式无砟轨道多跨简支梁桥为背景,选取典型跨越山谷与河流等复杂地形不规则11×32 m简支梁桥为研究对象,建立三维线桥一体化计算模型,以三维近断层地震波为激励,基于等效应力理论,采用非线性时程法,研究我国... 以兰新高速铁路常见的双块式无砟轨道多跨简支梁桥为背景,选取典型跨越山谷与河流等复杂地形不规则11×32 m简支梁桥为研究对象,建立三维线桥一体化计算模型,以三维近断层地震波为激励,基于等效应力理论,采用非线性时程法,研究我国西部高烈度地震区跨越近断层地震带无砟轨道桥梁的空间响应规律。结果表明:脉冲型地震对轨道不平顺的影响最大,滑动脉冲型地震次之,非脉冲型地震则相对较小;脉冲型地震下钢轨存在拉断风险,伸缩缝两端道床板应力高于跨中,而底座板和道床板的应力呈现相反的分布规律;脉冲效应使得中间墩墩顶支座的纵向最大变形大于边墩,而非脉冲型地震下则相反,但整体上其变形均超过了安全限值,存在落梁风险;相较于无脉冲型和滑动脉冲型地震,脉冲型地震作用下中间墩墩顶横向位移分别增大了115.64%和59.56%,边界碰撞效应分别增大了150.64%和247.11%;在地震作用下大部分支撑垫石的最大应力均超过了材料的极限强度;联梁间的碰撞仅在脉冲型地震中出现,故在进行抗震设计时可通过提高配筋率防止裂缝的扩展,设置防碰撞装置以减轻碰撞对桥台和梁体造成的损伤。 展开更多
关键词 双块式无砟轨道 简支梁桥 近断层 地震 等效应力理论 空间响应规律 碰撞效应
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高烈度地震区高铁多跨简支梁桥纵向倒塌模式研究
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作者 刘尊稳 梁刚毅 +2 位作者 陈兴冲 邓永杰 李欣婧 《振动工程学报》 北大核心 2025年第3期579-586,共8页
为明确高铁多跨简支梁桥倒塌模式,以中国西北地区10跨高铁简支梁桥为实际工程背景,结合桥上双块式无砟轨道结构特点,建立轨-桥一体化计算模型。采用显式积分法与能量法研究该类无砟轨道桥梁在高烈度地震区的纵向倒塌模式。结果表明:高... 为明确高铁多跨简支梁桥倒塌模式,以中国西北地区10跨高铁简支梁桥为实际工程背景,结合桥上双块式无砟轨道结构特点,建立轨-桥一体化计算模型。采用显式积分法与能量法研究该类无砟轨道桥梁在高烈度地震区的纵向倒塌模式。结果表明:高铁多跨简支梁桥破坏的关键部位主要集中在桥梁伸缩缝处的轨道区域、支座及支座接触面的混凝土区域、桥墩墩底区域;确定了10跨高铁简支梁桥倒塌判别的能量比值为89.33%;通过将桥梁伸缩缝处的轨道板与凹槽截面耦合连接,将结构体系进行优化,提高了轨道与桥梁连结的整体性,避免桥梁伸缩缝处轨道在地震初期成为桥梁破坏的关键部位,结构体系抗倒塌时间延长了约45%,减小了落梁概率,提高了桥梁的整体抗倒塌能力。 展开更多
关键词 双块式无砟轨道简支梁桥 纵向倒塌模式 高烈度地震区 显式积分法 能量法
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铁路简支梁桥震后残余功能与抗震韧性评价方法研究
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作者 赵灿晖 王睿鹏 +1 位作者 杨正浩 尹伟涛 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期33-40,共8页
为采用更为明确的指标评价铁路简支梁桥震后残余功能,并提高抗震韧性评价的准确性,提出该类型桥梁震后残余功能和抗震韧性评价方法。该方法以震后车速作为通行功能评价指标,根据震后车速与轨道不平顺的关系,提出通行功能易损性和震后残... 为采用更为明确的指标评价铁路简支梁桥震后残余功能,并提高抗震韧性评价的准确性,提出该类型桥梁震后残余功能和抗震韧性评价方法。该方法以震后车速作为通行功能评价指标,根据震后车速与轨道不平顺的关系,提出通行功能易损性和震后残余功能的定量计算方法;将通行功能易损性转化为功能损失概率,提出具有一定保证率的修复时间和韧性指数阈值计算方法。以某5跨32 m双线铁路简支箱梁桥为算例,计算震后残余功能曲线、功能恢复曲线和韧性指数,验证所提方法的可行性,研究修复函数和韧性评价指标形式。结果表明:以震后车速作为桥梁震后通行功能指标,无需通过问卷调查确定不同损伤状态对应的震后残余功能,计算过程更加客观;采用单一震后轨道变形模式的易损性,将高估抗震韧性;铁路简支梁桥宜采用对修复准备时间容错性较好的三角函数型或线性函数型修复函数;宜采用韧性指数结合具有一定保证率的修复时间评价桥梁抗震韧性。 展开更多
关键词 铁路简支梁桥 抗震韧性 震后残余功能 震后车速 功能恢复函数 韧性指数 修复时间 评价方法
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兰新高铁门源地震新建简支梁桥减隔震设计研究
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作者 李伟龙 徐斌 +2 位作者 李侠 何涛 杨少军 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第8期88-95,共8页
近断层地震动具长持时、大脉冲、高能量等特点,对铁路桥梁的危害性极强。由于其引起的永久地面位移并不连续,很可能造成桥梁支座剪断、桥墩倾斜、梁体坠落等灾害。以兰新高铁硫磺沟大桥为工程背景,采用Midas软件建立全桥有限元模型,运... 近断层地震动具长持时、大脉冲、高能量等特点,对铁路桥梁的危害性极强。由于其引起的永久地面位移并不连续,很可能造成桥梁支座剪断、桥墩倾斜、梁体坠落等灾害。以兰新高铁硫磺沟大桥为工程背景,采用Midas软件建立全桥有限元模型,运用非线性时程分析法对普通减隔震支座与新型回形钢阻尼减隔震支座两种减隔震体系的减隔震效果进行对比研究,采用回形钢阻尼减隔震支座后纵横向地震位移均能控制在300 mm以内,较普通减隔震支座降低约50%,桥墩纵桥向剪力及横桥向弯矩降低20%以上,其余内力变化不大,桥墩整体内力有所下降。研究结果表明,新型回形钢阻尼减隔震支座对近断层高烈度地震区简支梁具有良好的减隔震效果。最后结合兰新高铁震后桥梁复旧技术成果和经验提出近断层高地震烈度区铁路桥梁应采取多道防线、分级破坏的设计理念和原则,在满足性能要求的前提下应尽可能减小结构自重,以及采用可以有效控制地震位移的减隔震体系等建议。 展开更多
关键词 高速铁路 门源地震 简支梁桥 近断层 减隔震设计
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高烈度区简支梁桥新型复合减震支座及抗震性能研究
5
作者 王剑明 郭健 伍大成 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第4期13-20,共8页
为提高传统高阻尼隔震橡胶(high-damping seismic isolation rubber,HDR)支座的减震性能及其在高烈度地震区简支梁桥中的适用性,基于减震榫与HDR支座的合理集成研发了一种新型复合减震支座,阐述了其结构构造与力学行为。该文以某具体规... 为提高传统高阻尼隔震橡胶(high-damping seismic isolation rubber,HDR)支座的减震性能及其在高烈度地震区简支梁桥中的适用性,基于减震榫与HDR支座的合理集成研发了一种新型复合减震支座,阐述了其结构构造与力学行为。该文以某具体规格产品为例,通过有限元数值模拟与试验研究对其竖向压缩性能与水平滞回性能进行了论证。然后以8度地震区某5~20 m混凝土简支梁桥为对象,采用SAP2000建立有限元模型,对其抗震性能进行了研究。结果表明:支座竖向压缩性能满足标准要求,水平滞回曲线较传统HDR支座饱满,有限元数值分析及试验结果均与理论骨架模型吻合较好。相比于HDR支座减震体系,采用复合减震支座后,桥墩内力响应有一定程度的增加,但仍在能力范围内,而桥梁梁端位移及墩-梁相对位移均显著降低,可有效避免落梁及相邻梁体碰撞等震害的发生。 展开更多
关键词 高烈度区 简支梁桥 复合减震支座 抗震性能 滞回性能
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高烈度山区简支梁桥桥墩选型及隔震技术研究
6
作者 何畅 徐略勤 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期149-156,共8页
为选取高烈度山区简支梁桥合适的桥墩类型,提升该类桥梁抗震性能,以西香高速为背景,采用有限元法对比分析不同跨径和墩高下双柱空心墩、双柱圆墩、独柱空心墩简支梁桥的抗震性能,并总结适用于该类桥梁的隔震技术。结果表明:对于不同跨... 为选取高烈度山区简支梁桥合适的桥墩类型,提升该类桥梁抗震性能,以西香高速为背景,采用有限元法对比分析不同跨径和墩高下双柱空心墩、双柱圆墩、独柱空心墩简支梁桥的抗震性能,并总结适用于该类桥梁的隔震技术。结果表明:对于不同跨径、墩高的简支梁桥,总体上双柱圆墩桥梁的自振周期最长,双柱空心墩和独柱空心墩桥梁的自振周期接近;综合考虑横桥向及顺桥向抗弯能需比,独柱空心墩和双柱圆墩较双柱空心墩桥梁抗震性能更优;在U形和V形山谷中,最大墩高为60 m的简支梁桥更宜选择独柱空心墩方案;铅芯橡胶支座配合顺桥向防落梁装置及横桥向蝶形软钢限位挡块等隔震技术能有效提升高烈度山区简支梁桥的抗震性能。 展开更多
关键词 简支梁桥 高烈度山区 桥墩 抗震性能 隔震技术 防落梁装置 有限元法
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普速铁路简支梁桥影响线识别的3段式滤波方法
7
作者 王志航 战家旺 +3 位作者 马慧君 苏永华 张勇 王闯 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期93-103,共11页
桥梁影响线代表着桥梁的静力性能,已广泛应用于车辆轴重识别和桥梁损伤评估中。为提高普速铁路简支梁桥影响线识别精度,提出桥梁响应3段式滤波方法。依据列车进出桥物理过程对桥梁响应进行3段式划分,并利用Morlet连续小波变换分析各阶... 桥梁影响线代表着桥梁的静力性能,已广泛应用于车辆轴重识别和桥梁损伤评估中。为提高普速铁路简支梁桥影响线识别精度,提出桥梁响应3段式滤波方法。依据列车进出桥物理过程对桥梁响应进行3段式划分,并利用Morlet连续小波变换分析各阶段响应的时频域特性;基于不同阶段桥梁响应时频特性的差异,提出入桥、离桥段低通滤波以及通行段中值滤波的3段式复合滤波方法,并利用响应的时频特性和遗传算法分别确定低通滤波和中值滤波的最优滤波参数。为确保信号的连续性和一致性,提出在信号分段点附近依次进行中值滤波和低通滤波,以实现平滑过渡。应用该方法的算例结果表明:识别普速铁路简支梁桥影响线时,3段式滤波方法滤波效果优于传统低通滤波方法,且影响线识别精度更高;不同列车速度和轨道不平顺条件下的影响线识别标准均方根误差低于5%、峰值误差低于6%,验证所提方法具有较强的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 普速铁路 简支梁桥 3段式滤波 影响线识别 连续小波变换 时频域特性
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近断层减震简支梁桥地震易损性分析
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作者 肖长进 李德君 +3 位作者 阮坤 黄开龙 王玄林 许莉 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期299-309,共11页
为了探究近断层区域采用形状记忆合金-铅芯橡胶复合支座(SMA-LRB)减震的简支梁地震下结构易损性,以某近断层简支梁为研究背景,分别建立采用铅芯橡胶支座(LRB)和SMA-LRB的简支梁三维有限元模型;基于太平洋地震工程研究中心(PEER)地震动... 为了探究近断层区域采用形状记忆合金-铅芯橡胶复合支座(SMA-LRB)减震的简支梁地震下结构易损性,以某近断层简支梁为研究背景,分别建立采用铅芯橡胶支座(LRB)和SMA-LRB的简支梁三维有限元模型;基于太平洋地震工程研究中心(PEER)地震动数据库,选取15条具有近断层脉冲效应的地震波作为地震动输入;对所选地震波进行调幅后扩展至150条地震波,采用增量动力分析(IDA)方法获得了不同强度下的2种桥梁有限元模型动力响应,并根据桥梁结构损伤破坏指标和概率统计方法得到桥梁结构构件和系统的易损性曲线。结果表明:SMA-LRB复合支座显著降低桥梁构件(尤其是桥台支座)失效概率达15.9%;SMA-LRB复合支座还能够有效降低桥梁系统失效概率最大达35.6%;相比传统LRB,SMA-LRB能更好地减小内力响应、桥墩残余变形及梁体碰撞,有效降低近断层简支梁的地震易损性。 展开更多
关键词 近断层地震 简支梁桥 铅芯橡胶支座 形状记忆合金 形状记忆合金-铅芯橡胶复合支座 易损性分析
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基于移动荷载谱的高速铁路简支梁桥基频限值分析
9
作者 李锦华 郭继栅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期222-230,共9页
控制桥梁振动响应是保证高速列车安全稳定运行的关键,遵循梁体不发生共振或较大位移响应的原则,提出了简支梁桥基频限值频域分析法。首先基于移动荷载列模型,通过傅里叶变换得到了桥梁振动响应谱和移动荷载谱,并从时域角度验证了谱的正... 控制桥梁振动响应是保证高速列车安全稳定运行的关键,遵循梁体不发生共振或较大位移响应的原则,提出了简支梁桥基频限值频域分析法。首先基于移动荷载列模型,通过傅里叶变换得到了桥梁振动响应谱和移动荷载谱,并从时域角度验证了谱的正确性;然后通过引入间跨比γ和无量纲速度κ,探究了在不同移动荷载列作用下桥梁自由振动发生最大位移响应时,无量纲速度κ和间跨比γ之间的关系;其次根据γ-κ关系曲线分析了24 m、32 m、40 m简支梁桥最大位移响应下的无量纲速度κ;最后为了避免列车激励下桥梁发生共振或较大位移响应,参考国际铁路联盟基频限值规范,基于移动荷载谱给出了移动荷载列在不同设计时速下24 m、32 m、40 m简支梁桥基频限值建议值。研究表明:移动荷载幅值谱与时域计算的桥梁自由振动位移幅值响应规律一致;单节车长25 m左右的移动荷载列以共振速度激励桥梁时,24 m、32 m简支梁桥自由振动都能达到最大位移响应,而40 m简支梁桥仅产生较大位移响应,且在列车运营速度范围内达不到产生最大位移的条件;桥梁基频限值随着列车时速的增加而增大,当最大设计时速400 km/h时24 m、32 m、40 m简支梁桥基频建议下限值分别为6.00 Hz、4.94 Hz、5.66 Hz。 展开更多
关键词 移动荷载谱 高速铁路 简支梁桥 基频限值 共振
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跨走滑断层多跨简支梁桥地震反应特征与参数分析
10
作者 石岩 王文仙 +2 位作者 赵昊淼 杨雄 柴文阳 《地震研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期461-473,共13页
为揭示跨走滑断层多跨简支梁桥的地震响应规律,以1座4跨简支梁桥为研究对象,基于OpenSees建立了3维动力弹塑性分析模型;采用“分解-叠加”法合成40组跨断层地震动,以多点激励的方式输入到建立的动力分析模型,进行非线性动力时程分析,研... 为揭示跨走滑断层多跨简支梁桥的地震响应规律,以1座4跨简支梁桥为研究对象,基于OpenSees建立了3维动力弹塑性分析模型;采用“分解-叠加”法合成40组跨断层地震动,以多点激励的方式输入到建立的动力分析模型,进行非线性动力时程分析,研究了跨走滑断层多跨简支梁桥在地震动作用下的地震反应特征,分析了断层的穿越角度和穿越位置对跨走滑断层多跨简支梁桥地震响应的影响。结果表明:地震动作用下跨走滑断层桥梁结构会发生剧烈的位移反应;断层穿越角度和穿越位置对桥梁地震反应有显著的影响;地震动作用下跨断层简支梁桥的扭转效应不可忽视。 展开更多
关键词 跨断层地震动 多跨简支梁桥 地震响应 地震损伤 参数分析
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伸缩缝及支座病害对简支梁桥车致动力响应的影响研究 被引量:2
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作者 侯剑岭 刘灵灵 +7 位作者 吴喜德 许维炳 陈彦江 王瑾 刘钧岩 王博 李岩 张轩 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期286-296,共11页
中小跨径桥梁在中国公路桥梁中占比大,其伸缩缝服役环境恶劣,易发生损伤造成过往车辆剧烈振动、桥梁支座损伤等病害。为探明伸缩缝、支座参数对简支梁桥车致动力响应的影响,建立了车⁃伸缩缝⁃桥梁耦合动力响应(VBCV⁃J)数值分析方法,并通... 中小跨径桥梁在中国公路桥梁中占比大,其伸缩缝服役环境恶劣,易发生损伤造成过往车辆剧烈振动、桥梁支座损伤等病害。为探明伸缩缝、支座参数对简支梁桥车致动力响应的影响,建立了车⁃伸缩缝⁃桥梁耦合动力响应(VBCV⁃J)数值分析方法,并通过实测数据验证了该方法,进而开展了伸缩缝、支座参数影响规律的研究。研究结果表明:车速与车辆的振动密切相关,在车速较高、路面状况“一般”时,伸缩缝、梁端的冲击效应会超出规范值。伸缩缝中梁高于路面会导致该部件的冲击效应增大明显,反之则有所减小;而伸缩缝中梁高于或低于路面,均会造成该桥梁端冲击效应增大。伸缩缝弹性支撑刚度的降低、主梁边支座脱空均会引起伸缩缝、主梁梁端的冲击效应增大。支座刚度降低则主要导致主梁整体的冲击效应增大。伸缩缝的破损不仅影响自身冲击效应,还会大幅增大简支梁桥梁端构件的冲击作用,在设计和养护中,应对伸缩缝及梁端构件给予足够的重视。 展开更多
关键词 简支梁桥 伸缩缝 支座 参数分析
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基于摩擦摆支座的高速铁路简支梁桥减隔震效果分析 被引量:3
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作者 朱海龙 张永亮 +1 位作者 周友权 刘海涛 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第1期69-76,共8页
为研究摩擦摆支座在高速铁路简支箱梁桥的减隔震效果,以24、32、40m典型跨径高速铁路简支梁桥为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元软件分别建立传统抗震体系和减隔震体系模型进行非线性动力时程分析,研究桥梁墩高、桥梁跨径和地震动峰值... 为研究摩擦摆支座在高速铁路简支箱梁桥的减隔震效果,以24、32、40m典型跨径高速铁路简支梁桥为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元软件分别建立传统抗震体系和减隔震体系模型进行非线性动力时程分析,研究桥梁墩高、桥梁跨径和地震动峰值加速度(PGA)等因素对简支梁桥地震响应的影响。研究结果表明:桥墩墩高和截面形式对墩底内力和墩顶位移的减震效果有较大影响,但在5~20m墩高内受墩高的影响更为显著;墩高从5m增加到20m时,墩底内力减震率分别为80%、35%,墩高从25m增加到45m时,墩底内力减震率分别为46%、37%;桥梁跨径对结构减震率有一定影响,但在10%以内;PGA对墩底内力和墩顶位移的减震率总体上影响较小;墩高和PGA对FPB支座位移影响较大,PGA影响更为显著,支座位移增大倍数明显大于对应的PGA增加倍数。 展开更多
关键词 高速铁路 简支梁桥 摩擦摆支座 减隔震效果 影响因素
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50 m U形UHPC-NC简支梁桥设计研究 被引量:6
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作者 焦文灿 陆国荣 +2 位作者 邵旭东 刘家庆 黄道斌 《世界桥梁》 北大核心 2024年第5期1-8,共8页
为简化混凝土U形梁施工和提升结构耐久性,以广西贺巴高速茶花山天桥为背景,提出一种可实现快速化施工、结构性能优异并兼具经济性的新型U形超高性能混凝土-普通混凝土(UHPC-NC)组合梁结构。该U形UHPC-NC组合梁桥主跨50 m,纵梁采用UHPC,... 为简化混凝土U形梁施工和提升结构耐久性,以广西贺巴高速茶花山天桥为背景,提出一种可实现快速化施工、结构性能优异并兼具经济性的新型U形超高性能混凝土-普通混凝土(UHPC-NC)组合梁结构。该U形UHPC-NC组合梁桥主跨50 m,纵梁采用UHPC,为弧形立面,跨中处梁高3.2 m,支点处梁高1.95 m,跨中区域腹板厚10 cm,近支点处腹板加厚至25 cm,支点区域腹板厚60 cm;每片纵梁分3段预制,相邻节段间设置齿键,采用胶接缝连接;2片UHPC纵梁由12道宽40 cm、高65 cm预制预应力混凝土横梁通过UHPC现浇接缝连接,纵梁与横梁均为预应力构件;桥面板由7.5 cm厚预制桥面板底模与16.5 cm厚现浇NC桥面板构成。结构分析结果表明:纵梁和横梁剪扭耦合效应明显,跨中区域以受弯为主,支点附近以剪扭耦合作用为主,且剪力和扭矩呈反对称分布;该桥各构件承载力、稳定性、抗裂性能和刚度均满足规范要求;与钢-混凝土组合梁和钢箱梁相比,新型U形UHPC-NC组合梁结构每平米造价分别低约32%和44%,具有良好的经济性。 展开更多
关键词 简支梁桥 U形梁 超高性能混凝土 UHPC-NC组合梁 结构设计 工程应用
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基于深度学习的高速铁路简支梁桥震致损伤预测 被引量:1
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作者 吴凌旭 蒋丽忠 +4 位作者 钟天璇 易江 冯玉林 赵坚 周旺保 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第5期26-36,共11页
基于卷积神经网络,提出了一种快速预测高速铁路无砟轨道-简支梁桥系统震致损伤的方法。为得到更多地震动信息,通过连续小波变换,将一维地震动数据输入变换成三维图像输入。通过对比损伤样本库中的结果,验证了提出方法的可靠性,分析了卷... 基于卷积神经网络,提出了一种快速预测高速铁路无砟轨道-简支梁桥系统震致损伤的方法。为得到更多地震动信息,通过连续小波变换,将一维地震动数据输入变换成三维图像输入。通过对比损伤样本库中的结果,验证了提出方法的可靠性,分析了卷积神经网络的不同超参数对预测结果和训练时长的影响,得到了贝叶斯优化后的卷积神经网络超参数组合,对比了不同抗震分析方法得到高速铁路无砟轨道-简支梁桥系统震致损伤所需时间。利用优化后的卷积神经网络预测了高速铁路无砟轨道-简支梁桥系统中不同关键构件的震致损伤。研究表明:初始学习率是影响网络预测准确度的最主要因素,学习率下降系数、最小批次及训练轮数会对网络预测结果造成一定影响。而训练卷积神经网络所需时长主要由训练轮数及最小批次决定。提出的方法对高速铁路无砟轨道-简支梁桥系统中不同构件的震致损伤均具有较高预测准确度,网络结构具有较高的适用性,优化后的卷积神经网络训练耗时更短且对高速铁路无砟轨道-简支梁桥系统震致损伤预测更准确。研究成果可为震后高速铁路系统震致损伤的快速修复提供参考。 展开更多
关键词 高速铁路无砟轨道-简支梁桥系统 震致损伤 快速预测 卷积神经网络 贝叶斯优化
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基于BP人工神经网络的简支梁桥结构振动响应预测 被引量:2
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作者 赵立财 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期347-352,共6页
针对有限元模型存在工作量大、计算耗时、无法实现结构响应的快速预测等问题,提出了基于BP神经网络算法的简支梁桥结构应力与位移预测模型。以某简支梁桥为工程背景,通过Midas/Civil有限元软件建立三维杆系有限元模型,并在考虑参数不确... 针对有限元模型存在工作量大、计算耗时、无法实现结构响应的快速预测等问题,提出了基于BP神经网络算法的简支梁桥结构应力与位移预测模型。以某简支梁桥为工程背景,通过Midas/Civil有限元软件建立三维杆系有限元模型,并在考虑参数不确定性的基础上使用有限元模型得到完善的训练与测试样本数据集,建立了基于人工神经网络的桥梁结构响应预测模型。研究结果表明,构建的人工神经网络预测模型可在满足预测精度的基础上实现结构响应的快速预测,荷载试验实测值与模型预测值的最大误差在12.46%以内,且拟合优度均在0.9以上。该预测模型后期可与桥梁健康监测系统相结合,实现简支梁桥结构响应的实时分析,可应用于简支梁的结构响应评估工作。 展开更多
关键词 简支梁桥 人工神经网络 结构响应 有限元模型 应力 结构评估
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新建组合减隔震简支梁桥地震失效机理
16
作者 李新 江辉 +2 位作者 陈良江 周勇政 卢文良 《铁道建筑》 北大核心 2024年第12期63-68,共6页
为明确组合减隔震简支梁桥易损位置、损伤模式与失效机理,提升减隔震设计桥梁安全性与可恢复性,以采用回型钢阻尼器+双曲面球型减隔震支座的新建某大桥为工程背景,建立了考虑支座剪断、阻尼器失效、支座落座三级损伤工作状态的桥梁多尺... 为明确组合减隔震简支梁桥易损位置、损伤模式与失效机理,提升减隔震设计桥梁安全性与可恢复性,以采用回型钢阻尼器+双曲面球型减隔震支座的新建某大桥为工程背景,建立了考虑支座剪断、阻尼器失效、支座落座三级损伤工作状态的桥梁多尺度仿真模型。选取15组原桥址区地震波,并调幅为150组强度分布在0.1g~1.0g的地震波,开展桥梁地震响应分析。结果表明:强震作用下,减隔震桥梁的最易损位置为支座,其次为桥墩、主梁。在罕遇及以下地震作用下,支座未超过地震工作状态设计位移,桥墩基本保持弹性,但有可能发生梁间碰撞,基本符合设防要求。在峰值地面加速度超过0.9g时,主梁发生落座,桥墩进入中等损伤状态。支座横桥向峰值位移略大于纵桥向,桥墩纵桥向损伤显著高于横桥向,并且高墩损伤更为严重。减隔震桥梁支座剪断后有一定残余位移,而且会导致峰值位移放大,不利于桥梁抗震安全和震后恢复。 展开更多
关键词 组合减隔震简支梁桥 地震作用 回型钢阻尼器+双曲面球型减隔震支座 结构失效机理 增量动力分析
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近断层地震动下多跨简支梁桥地震响应及减震研究
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作者 李旺平 杨雄 +2 位作者 焦应乾 裴银海 石岩 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期103-111,共9页
为研究近断层地震动下多跨简支梁桥的地震响应及其减震措施,以1座4跨简支梁桥为研究对象,选取3组分别考虑滑冲效应、向前方向性效应及无脉冲效应的近断层地震动和1组远断层地震动作为输入,分析主梁、桥墩和支座等的响应和损伤.发现速度... 为研究近断层地震动下多跨简支梁桥的地震响应及其减震措施,以1座4跨简支梁桥为研究对象,选取3组分别考虑滑冲效应、向前方向性效应及无脉冲效应的近断层地震动和1组远断层地震动作为输入,分析主梁、桥墩和支座等的响应和损伤.发现速度脉冲型近断层地震动对桥梁纵横向的位移均有放大作用,既会增加桥墩和支座的损伤程度,也会增加梁间纵向碰撞次数和碰撞力峰值.为此提出“防屈曲支撑(BRB)+粘滞阻尼器”的组合减震系统,并对粘滞阻尼器的布置形式和参数对减震效果的影响进行了分析.结果表明:该减震方案可有效降低桥墩和支座的损伤、减小主梁纵向位移;且阻尼器布置在主梁与桥台间更有利于减震控制;建议粘滞阻尼系数C梁间取3 000 kN·s/m,台梁间取4 000 kN·s/m,速度相关系数α取0.4. 展开更多
关键词 简支梁桥 近断层地震动 地震响应 组合减震系统 损伤控制
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铁路简支梁桥上部结构洪水荷载计算方法及应用
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作者 尹光耀 陈启刚 《铁道建筑》 北大核心 2024年第10期78-87,共10页
在发生极端洪水时,铁路桥梁上部结构可能会被淹没,在洪水荷载作用下出现滑移、倾覆等。针对常见铁路简支梁桥上部结构形式,采用计算水动力学方法对上部结构洪水荷载的影响因素及计算方法开展研究,并应用于桥梁上部结构抗洪能力分析。结... 在发生极端洪水时,铁路桥梁上部结构可能会被淹没,在洪水荷载作用下出现滑移、倾覆等。针对常见铁路简支梁桥上部结构形式,采用计算水动力学方法对上部结构洪水荷载的影响因素及计算方法开展研究,并应用于桥梁上部结构抗洪能力分析。结果表明:洪水作用在桥梁上部结构的水平推力、竖向升力和倾覆力矩主要受淹没度、接近比、弗劳德数、截面形式、宽高比等因素影响;淹没度的影响最显著,各分力系数在上部结构从部分淹没变为完全淹没的过程中变化较大,但淹没度大于3之后保持不变;接近比在小于4时有增大洪水荷载的作用;弗劳德数越大,洪水荷载系数越小;在完全淹没条件下,宽高比越小的结构所受洪水荷载越大;相同条件下箱梁比T梁所受推力和升力更小,但力矩更大。位于水流湍急河段的桥梁一般在部分淹没状态下以滑移失稳形式水毁,其中铁路箱梁的抗洪性能最优,单线T梁的抗洪性能最差。 展开更多
关键词 铁路桥梁 洪水荷载 简支梁桥 上部结构 抗洪能力 计算流体动力学
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基于局部测点模态测试的简支梁桥承载刚度评定试验研究
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作者 亓圣 施晓 +3 位作者 亓兴军 王宁宁 曹三鹏 王珊珊 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期593-601,共9页
快速可靠地检测服役桥梁的承载刚度对保障道路交通线路的安全运营具有重要意义。文章提出一种基于局部测点模态测试的简支梁桥承载刚度评定方法,并以某实际工程中一座简支梁桥为试验对象,对所提方法的可行性和准确性进行验证。设计传统... 快速可靠地检测服役桥梁的承载刚度对保障道路交通线路的安全运营具有重要意义。文章提出一种基于局部测点模态测试的简支梁桥承载刚度评定方法,并以某实际工程中一座简支梁桥为试验对象,对所提方法的可行性和准确性进行验证。设计传统桥梁荷载试验的中载和偏载加载方案,测得各工况下简支梁桥跨中截面的实测静挠度,基于环境激励进行联合测点模态试验和局部测点模态试验,预测简支梁桥跨中截面的模态挠度,并结合桥梁理论挠度计算结构挠度校验系数。结果表明:中载、偏载工况下联合测点模态试验预测的跨中截面模态挠度与静载试验跨中截面实测静挠度的相对误差最大不超过5.7%,基本满足工程精度的要求;联合跨中截面测点和桥面加载点测点的联合测点模态试验能够准确评估桥梁的承载刚度;仅在跨中截面布置传感器的局部测点模态试验预测的模态挠度基本等价于联合测点模态试验预测的模态挠度,两者的相对误差小于2%,局部测点模态测试预测的跨中截面挠度校验系数与静载试验的实测挠度校验系数相比具有很好的一致性。 展开更多
关键词 模态试验 局部测点 简支梁桥 承载刚度 校验系数 静载试验
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在用钢筋混凝土简支梁桥结构综合评估方法 被引量:62
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作者 任宝双 钱稼茹 +1 位作者 聂建国 范良 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期97-102,共6页
将物元分析理论引入层次分析法 ,建立了在用钢筋混凝土简支梁桥结构耐久性损伤、安全性和适用性三方面包括子指标层、指标层、项目层和目标层的多层次评估模型。结合专家经验和研究成果 ,将子指标和指标的评估分级标准量化 ;为考虑不同... 将物元分析理论引入层次分析法 ,建立了在用钢筋混凝土简支梁桥结构耐久性损伤、安全性和适用性三方面包括子指标层、指标层、项目层和目标层的多层次评估模型。结合专家经验和研究成果 ,将子指标和指标的评估分级标准量化 ;为考虑不同损伤程度的子指标和指标对评估结果的不同贡献 ,采用变权即修正权重进行评估 ;通过构造关联函数 ,确定各层次中各元素对各评估等级的关联度 ,通过逐层次综合评估 ,得到结构耐久性损伤、安全性和适用性对各评估等级的关联度。作为实例 。 展开更多
关键词 可靠性 钢筋混凝土 简支梁桥 综合评估方法
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