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采用耗能辅助墩的超大跨斜拉桥顺桥向地震损伤控制 被引量:9
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作者 谢文 孙利民 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期4672-4681,共10页
采用Park损伤指数、曲率延性系数和应力需求能力比等指标作为结构的地震破坏判别准则;提出以辅助墩作为牺牲耗能构件的损伤控制新策略,其核心思想为通过辅助墩传递更多主梁惯性力和消耗更多地震输入能,以减小斜拉桥主塔的地震损伤,防止... 采用Park损伤指数、曲率延性系数和应力需求能力比等指标作为结构的地震破坏判别准则;提出以辅助墩作为牺牲耗能构件的损伤控制新策略,其核心思想为通过辅助墩传递更多主梁惯性力和消耗更多地震输入能,以减小斜拉桥主塔的地震损伤,防止桥梁倒塌;以一座试设计的主跨1 400 m斜拉桥为例,在极端地震(峰值地面加速度为1.0g)作用下,对原辅助墩的替代等效弹簧的参数及重新设计辅助墩的损伤控制进行分析。结果表明:所提损伤控制策略具有有效性和可行性,可满足试设计斜拉桥的整体损伤控制目标。 展开更多
关键词 超大跨斜拉桥 地震损伤 损伤控制 辅助墩耗能 地震破坏准则
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采用振动台阵的超大跨斜拉桥大比例全模型试验研究 被引量:7
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作者 谢文 孙利民 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期47-59,80,共14页
强震作用下超大跨斜拉桥的结构响应与其结构体系密切相关,且受基础和场地土特性影响较大,然而目前为止,因试验条件和技术所限,尚缺乏相关的全桥模型振动台试验研究。以一座试设计的主跨1400m超大跨斜拉桥为原型,设计一座几何相似比为1/7... 强震作用下超大跨斜拉桥的结构响应与其结构体系密切相关,且受基础和场地土特性影响较大,然而目前为止,因试验条件和技术所限,尚缺乏相关的全桥模型振动台试验研究。以一座试设计的主跨1400m超大跨斜拉桥为原型,设计一座几何相似比为1/70、包括桩基础和场地土的全桥模型;采用振动台阵试验技术,研究El Centro波、人工波、Mexico City波等三种典型地震一致激励下不同结构体系的地震响应特性及影响机理,所研究的结构体系包括:纵向半漂浮体系、纵向弹性约束体系、以及本文作者提出的纵向辅助墩耗能体系和横向耗能体系;探讨不同纵向结构体系的抗震性能以及附加在上塔柱间的耗能构件对斜拉桥横向地震响应的控制效果。试验结果表明:土-结构相互作用对上部结构地震响应的影响不可忽视;主塔地震响应受高阶振型的影响明显;在PGA为0.4g以下的El Centro波和人工波、以及PGA为0.2g的Mexico City波作用下,结构响应仍处于弹性状态;纵向弹性约束体系和纵向辅助墩体耗能系可有效减小主塔位移和塔-梁间纵向相对位移响应,其中作者提出的纵向辅助墩耗能体系的抗震性能更好;附加耗能构件可有效降低主塔的弯矩应变响应,实现分散主塔受力和附加耗能作用,但对主塔加速度和位移响应的控制有限。 展开更多
关键词 超大跨斜拉桥 振动台试验 辅助墩耗能体系 耗能构件 土-结构相互作用 高阶效应
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主塔基础形式对超大跨斜拉桥抗震性能的影响 被引量:3
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作者 彭凯 李建中 彭天波 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第5期665-671,825,共8页
以泰州过江超大跨斜拉桥为例,就主塔分别采用高桩承台基础和沉井基础两种形式,对比研究桩基础大质量承台参与结构高阶水平向振型的质量参与系数分布、周期分布等特点,输入人工地震动参数,针对两种主塔基础方案采用线性时程分析方法计算... 以泰州过江超大跨斜拉桥为例,就主塔分别采用高桩承台基础和沉井基础两种形式,对比研究桩基础大质量承台参与结构高阶水平向振型的质量参与系数分布、周期分布等特点,输入人工地震动参数,针对两种主塔基础方案采用线性时程分析方法计算桥梁结构控制部位地震反应并进行比较,再就桩基础方案中大质量承台对承台底水平反力的贡献进行时域和频域分析。研究表明,与沉井基础相比,主塔桩基础大质量承台参与结构高阶振动对超大跨斜拉桥动力特性和地震反应有重要影响,特别对主塔基础水平反力有显著的倍增效应,增大了超大跨斜拉桥的地震易损性。 展开更多
关键词 超大跨斜拉桥 桩基础 沉井基础 大质量承台 动力特性 地震反应
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基于结构多尺度分析的超大跨斜拉桥损伤定位方法研究 被引量:2
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作者 邓扬 李爱群 +1 位作者 丁幼亮 孙君 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第3期268-273,共6页
以苏通大桥斜拉桥的扁平钢箱梁结构为分析对象,采用子结构方法,将扁平钢箱梁结构的整体尺度动力特性和细节尺度构件损伤相互衔接,实现了超大跨斜拉桥的多尺度损伤分析。在此基础上,对模态曲率指标和模态应变能指标的损伤识别效果进行了... 以苏通大桥斜拉桥的扁平钢箱梁结构为分析对象,采用子结构方法,将扁平钢箱梁结构的整体尺度动力特性和细节尺度构件损伤相互衔接,实现了超大跨斜拉桥的多尺度损伤分析。在此基础上,对模态曲率指标和模态应变能指标的损伤识别效果进行了对比分析。结果表明:采用子结构方法可以有效地实现钢箱梁局部构件损伤与整体结构响应的多尺度衔接,从而较真实地研究钢箱梁局部构件损伤对超大跨斜拉桥动力特性的影响;无噪声情况下,模态曲率指标能正确识别所有损伤工况,而模态应变能指标则对部分损伤工况的识别效果较差;模态应变能指标的抗噪声能力总体上优于模态曲率指标。 展开更多
关键词 超大跨斜拉桥 模态参数 损伤定位 多尺度损伤分析 钢箱梁
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采用新型辅助墩的超大跨斜拉桥顺桥向损伤控制新体系研究 被引量:4
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作者 谢文 孙利民 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S2期28-34,共7页
以一座试设计斜拉桥为例,采用动力弹塑性时程分析并以Park损伤指数、位移作为评价指标,研究采用辅助墩的斜拉桥顺桥向结构体系的抗震性能,并探讨不同型式桥墩对其抗震性能和损伤控制效果的影响。结果表明:采用新型辅助墩的超大跨斜拉桥... 以一座试设计斜拉桥为例,采用动力弹塑性时程分析并以Park损伤指数、位移作为评价指标,研究采用辅助墩的斜拉桥顺桥向结构体系的抗震性能,并探讨不同型式桥墩对其抗震性能和损伤控制效果的影响。结果表明:采用新型辅助墩的超大跨斜拉桥顺桥向结构体系具有更好的抗震性能和损伤控制效果,且具有分层耗能机制,即附加的耗能构件可有效减缓辅助墩的地震损伤,辅助墩又可有效减缓主塔的地震损伤;附有剪切连杆的新型桥墩的抗震性能优于传统型桥墩,剪切连杆不仅可提高桥墩的刚度,而且可有效减小其地震损伤,起附加耗能作用。 展开更多
关键词 超大跨斜拉桥 控制体系 耗能辅助墩 剪切连杆 极端地震输入 地震损伤准则
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超大跨斜拉桥顺桥向地震损伤分析与控制 被引量:3
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作者 谢文 孙利民 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2014年第4期58-66,共9页
以一座试设计的主跨1 400m的斜拉桥为例,采用弹塑性方法并引入地震损伤指标分析了不同强度地震作用下飘浮体系和弹性约束体系的地震损伤与破坏模式;研究了极端地震作用下损伤控制策略对斜拉桥损伤控制效果的影响。结果表明:极端地震作用... 以一座试设计的主跨1 400m的斜拉桥为例,采用弹塑性方法并引入地震损伤指标分析了不同强度地震作用下飘浮体系和弹性约束体系的地震损伤与破坏模式;研究了极端地震作用下损伤控制策略对斜拉桥损伤控制效果的影响。结果表明:极端地震作用下,主塔和桥墩分别遭受局部失效和严重损伤,发生了典型的弯曲单塑性破坏;基于Park损伤指数的附加耗能阻尼器的损伤控制策略可显著控制主塔、桥墩地震损伤和主梁位移,满足损伤控制目标要求,改善了桥梁的整体抗震性能。 展开更多
关键词 超大跨斜拉桥 极端地震 破坏准则 破坏模式 损伤控制策略
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地震作用下超大跨斜拉桥地震损伤与破坏模式研究 被引量:1
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作者 谢文 孙利民 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第6期127-135,共9页
本文以一座试设计的主跨1 400 m斜拉桥为例,采用弹塑性分析方法并以Park损伤指数作为评价指标,研究了斜拉桥典型结构体系顺桥向和横桥向的地震损伤与破坏模式;在此基础上,进一步研究了不同频率成分地震动对其地震损伤与破坏模式的影响... 本文以一座试设计的主跨1 400 m斜拉桥为例,采用弹塑性分析方法并以Park损伤指数作为评价指标,研究了斜拉桥典型结构体系顺桥向和横桥向的地震损伤与破坏模式;在此基础上,进一步研究了不同频率成分地震动对其地震损伤与破坏模式的影响。结果表明:地震作用下主塔和桥墩属于易损构件,需重点关注;主塔顺桥向、桥墩顺桥向和横桥向发生典型的单塑性铰破坏模式,而主塔横桥向则发生双塑性铰破坏模式;主塔和桥墩的地震损伤受输入地震频率成分的影响非常显著,且低频成分越丰富,其地震损伤越严重,但不会改变其破坏模式。 展开更多
关键词 超大跨斜拉桥 破坏模式 极端地震输入 地震损伤 地震损伤准则 纤维有限元模型
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