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基于地震动信号分析的地质灾害过程重构方法研究与应用 被引量:8
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作者 严炎 崔一飞 +3 位作者 周开来 尹述遥 田鑫 田继枫 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期125-136,共12页
地质灾害启动及演进过程中对途经的村庄、植被、基础设施等均会造成不同程度的破坏,而深入研究灾害的演进过程有助于灾害预警和防治工作,能减少灾区人员伤亡、降低经济损失。然而由于地质灾害的强破坏性和突发性,使得现场的监测仪器和... 地质灾害启动及演进过程中对途经的村庄、植被、基础设施等均会造成不同程度的破坏,而深入研究灾害的演进过程有助于灾害预警和防治工作,能减少灾区人员伤亡、降低经济损失。然而由于地质灾害的强破坏性和突发性,使得现场的监测仪器和设备易受灾害的影响,甚至被破坏,导致难以完整且准确地监测到灾害过程,这限制了对地质灾害过程的深入研究,因此亟需一种新的方法来进行灾害过程的重构。随着科技的发展,现有高精度地震仪能够记录伴随地质灾害而产生的地震动信号,并且已有不少研究者进行了基于地震动信号的灾害分析研究。基于现有研究的基础,本文提出一套基于地震动信号的地质灾害重构研究思路和方法体系:通过运用带通滤波器(BP-filter)、经验模态分解(EMD)、快速傅里叶变换(FFT)、短时傅里叶变换(STFT)、功率谱密度计算(PSD)等方法对灾害过程产生的地震动信号进行处理和分析,然后结合灾害现场调查结果进行对比分析以反演灾害的基本特征,进而与数值模拟结果进行耦合,最终实现灾害过程的重构。本文基于地震动信号对堰塞湖、滑坡、泥石流等不同灾种进行案例研究与分析,旨在为地质灾害演进过程的研究提供一种新的研究思路和方法体系。 展开更多
关键词 地质灾害 地震动信号 信号处理与分析 灾害过程重构
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旋转地震动及其对工程结构抗震性能影响研究综述 被引量:3
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作者 赵金钢 贾宏宇 占玉林 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2021年第6期33-51,共19页
工程结构旋转地震效应的观测已有几百年历史,但是直至20世纪的很长一段时间内,学者们普遍认为旋转地震动微弱,旋转地震动效应可以忽略不计。但是,近几十年来,随着多种高灵敏度旋转地震仪的研制,成功地观测并证实了旋转地震波的存在,此... 工程结构旋转地震效应的观测已有几百年历史,但是直至20世纪的很长一段时间内,学者们普遍认为旋转地震动微弱,旋转地震动效应可以忽略不计。但是,近几十年来,随着多种高灵敏度旋转地震仪的研制,成功地观测并证实了旋转地震波的存在,此外学者们还研究推导了采用平动地震波合成旋转地震波的理论计算方法,实测和合成旋转地震波促进了旋转地震动作用下工程结构抗震性能分析的开展。通过梳理国内外相关研究文献可知,旋转地震动对工程结构抗震性能具有显著影响,有必要考虑旋转地震动对工程结构动力响应的不利影响。尽管当前对基于旋转地震的工程结构抗震性能分析取得了一定的进展,但仍处于起步阶段。因此,文中分别从旋转地震仪研制、旋转地震波合成方法和旋转地震动对工程结构抗震性能影响等方面进行概述和总结,综述旋转地震动及其对工程结构抗震性能影响的研究进展和现状,并对未来研究发展趋势和焦点进行展望,期望能够对旋转地震动及其作用下工程结构抗震性能分析和规范修订提供一定的参考。 展开更多
关键词 旋转地震动 旋转地震仪 合成旋转地震波 工程结构 抗震性能分析
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桥梁模型试验与新型测试技术2019年度研究进展 被引量:2
3
作者 洪彧 杨仕力 +2 位作者 刘雨 杨永清 蒲黔辉 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2020年第5期1-13,共13页
桥梁结构模型试验作为了解结构真实受力行为及传力机理最有效的手段之一,在学术界和工程界应用广泛。总结了2019年桥梁模型试验的研究进展,从静力模型试验、疲劳模型试验、振动台模型试验和混合试验4个方面评述了典型案例以及依托模型... 桥梁结构模型试验作为了解结构真实受力行为及传力机理最有效的手段之一,在学术界和工程界应用广泛。总结了2019年桥梁模型试验的研究进展,从静力模型试验、疲劳模型试验、振动台模型试验和混合试验4个方面评述了典型案例以及依托模型试验开展的关键科学问题研究;并总结了模型试验相关的新型测试技术。总结发现,桥梁模型试验是探究桥梁结构新设计、新工艺、新材料安全性、耐久性及适用性的重要手段,也是准确估计桥梁结构剩余寿命或承载能力的有效方式;针对模型试验发展的测试技术主要集中在结构应变、变形、加速度、温度测试,以及结构缺陷识别等方面。对桥梁模型试验与新型测试技术的发展进行了展望。 展开更多
关键词 桥梁 模型试验 测试技术 静力模型试验 疲劳模型试验 振动台模型试验 混合试验
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曲线连续梁桥梁体顶升及顶推复位关键技术研究 被引量:10
4
作者 赵成功 赵人达 +1 位作者 王永宝 李福海 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期395-403,共9页
目的提出一种四跨曲线连续梁桥在支座损坏或梁体径向爬移后顶升及顶推修复方法,为类似曲线桥梁的修复提供技术支持.方法以陕西孤山川大桥为例,采用Midas Civil建立三维梁单元有限元模型,探讨曲率半径及不同顶升/顶推方案对曲线梁桥应力... 目的提出一种四跨曲线连续梁桥在支座损坏或梁体径向爬移后顶升及顶推修复方法,为类似曲线桥梁的修复提供技术支持.方法以陕西孤山川大桥为例,采用Midas Civil建立三维梁单元有限元模型,探讨曲率半径及不同顶升/顶推方案对曲线梁桥应力分布的影响.结果对竖向顶升施工,梁体应力增量对曲率半径的变化不敏感;当中间墩与相邻两墩顶升量之比为10∶7时,梁体应力增量最小.对于水平顶推方案,沿垂直于弦方向进行顶推产生的应力增量远小于沿径向顶推方案,但当曲率半径R>200 m时,沿径向顶推方案产生的应力增量会陡然降低,此时其也可作为备选方案.结论基于分析结果提出了一种同类曲线连续梁桥梁体顶升/顶推最优处理方案,并将研究成果成功用于孤山川桥的纠偏施工中,陕西孤山川大桥的修复实测梁体应力结果有效地验证了本方案的正确性. 展开更多
关键词 曲线连续梁桥 顶升 顶推 仿真分析 复位纠偏
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崩塌滑坡堵江堰塞湖灾害链铁路减灾选线策略 被引量:4
5
作者 王承振 姚令侃 +1 位作者 黄艺丹 Sarfraz Ali 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第6期17-22,共6页
青藏高原南缘是崩塌滑坡堵江形成堰塞湖灾害链的高风险区,而我国铁路缺乏应对堰塞湖灾害的经验。铁路灾后改建工程线路优化设计将产生直接减灾效益,而新建铁路在选线阶段就采取一些主动减灾策略,也是风险调控的重要手段。为此,以中巴经... 青藏高原南缘是崩塌滑坡堵江形成堰塞湖灾害链的高风险区,而我国铁路缺乏应对堰塞湖灾害的经验。铁路灾后改建工程线路优化设计将产生直接减灾效益,而新建铁路在选线阶段就采取一些主动减灾策略,也是风险调控的重要手段。为此,以中巴经济走廊中拟建哈维连至喀什铁路Attabad堰塞湖段为研究对象,根据堰塞湖灾害特点,通过将改建工程分段设计,并对不同改建线路方案进行技术经济指标比较,完成该段改建线路设计。基于上述工作,提出以有利地形控制溢流口开挖深度、宜尽量利用既有工程、在离开湖区后集中展线尽快与既有线联接、有条件时可提高限制坡度等灾后绕湖铁路选线设计要点与高位选线、酌情预留提高限坡措施的条件、尽量不跨河等新建铁路减灾选线设计策略,希望为铁路应对崩塌滑坡堵江堰塞湖灾害链提供参考。 展开更多
关键词 铁路选线 方案比选 滑坡堵江 减灾策略 堰塞湖灾害链
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强震区多跨长联连续梁桥减隔震设计 被引量:24
6
作者 赵人达 贾毅 +4 位作者 占玉林 王永宝 廖平 李福海 庞立果 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期886-895,共10页
为了给高烈度地区多跨长联连续梁桥抗震设计提供参考,以一座(55+4×90+55)m的连续梁桥为工程背景.采用ANSYS软件建立全桥分析模型,基于非线性时程分析方法,对比研究结构采用双曲面摩擦摆支座、黏滞阻尼器和速度锁定装置3种减隔震装... 为了给高烈度地区多跨长联连续梁桥抗震设计提供参考,以一座(55+4×90+55)m的连续梁桥为工程背景.采用ANSYS软件建立全桥分析模型,基于非线性时程分析方法,对比研究结构采用双曲面摩擦摆支座、黏滞阻尼器和速度锁定装置3种减隔震装置下的地震响应.结果表明:黏滞阻尼器在罕遇地震作用下形成了完整的滞回环,每个阻尼器耗能能力明显;采用双曲面摩擦摆支座、黏滞阻尼器和速度锁定装置时,结构的地震响应相对于传统抗震体系都有一定程度地降低,固定墩内力相对减震率分别为63.44%、6.90%、42.32%,位移相对减震率为65.70%、9.34%、43.77%;采用双曲面摩擦摆支座作为减隔震措施时,墩底内力和墩顶位移远小于黏滞阻尼器和速度锁定装置2种减隔震措施. 展开更多
关键词 桥梁工程 多跨长联连续梁桥 非线性时程分析法 双曲面摩擦摆支座 黏滞阻尼器 速度锁定器
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高烈度地区多跨长联连续梁桥抗震体系研究 被引量:22
7
作者 贾毅 赵人达 +2 位作者 廖平 李福海 邱新林 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期41-46,共6页
为研究高烈度地区多跨长联连续梁桥采用不同抗震体系时的抗震性能,以韩江特大桥主桥[(55+4×90+55)m连续梁桥]为背景,分别采用传统抗震体系、延性抗震体系和减隔震体系进行抗震设计,采用ANSYS软件建立全桥有限元模型,比较采用不同... 为研究高烈度地区多跨长联连续梁桥采用不同抗震体系时的抗震性能,以韩江特大桥主桥[(55+4×90+55)m连续梁桥]为背景,分别采用传统抗震体系、延性抗震体系和减隔震体系进行抗震设计,采用ANSYS软件建立全桥有限元模型,比较采用不同抗震体系时桥墩在罕遇地震作用下的地震响应。结果表明:在罕遇地震作用下,连续梁桥采用减隔震体系时,摩擦摆支座顺桥向来回滑动,形成稳定、饱满的滞回环,支座耗散地震能量显著;采用延性抗震体系时,固定墩墩底滞回曲线为完整的滞回环,地震能量通过塑性铰的滞回机制进行耗散;采用减隔震体系时,桥墩的顺桥向位移较传统抗震体系大幅降低;采用延性抗震体系时,桥墩的顺桥向位移比传统抗震体系下大;采用减隔震体系或延性抗震体系时,固定墩的内力响应较传统抗震体系下都大幅降低,且采用减隔震体系时减震效果更好。 展开更多
关键词 连续梁桥 多跨长联 抗震性能 延性抗震体系 减隔震体系 内力 位移 有限元法
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罕遇地震作用下连续梁桥双曲面摩擦摆支座参数优化及减震效果研究 被引量:12
8
作者 贾毅 赵人达 +2 位作者 廖平 占玉林 李福海 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期31-40,共10页
以韩江特大桥主桥(55+4×90+55)m为实际工程背景,开展罕遇地震作用下多跨长联连续梁桥双曲面摩擦摆支座参数优化及减震效果研究。采用通用有限元软件ANSYS建立桥梁动力分析模型,利用非线性动力时程分析方法,对双曲面摩擦摆支座的滑... 以韩江特大桥主桥(55+4×90+55)m为实际工程背景,开展罕遇地震作用下多跨长联连续梁桥双曲面摩擦摆支座参数优化及减震效果研究。采用通用有限元软件ANSYS建立桥梁动力分析模型,利用非线性动力时程分析方法,对双曲面摩擦摆支座的滑动摩擦系数和曲率半径进行参数敏感性分析,并与未设置双曲面摩擦摆支座情况的地震响应进行对比分析。结果表明:制动墩墩底内力和墩顶位移随支座曲率半径的增加而减小,随着支座摩擦系数的增加呈先减小后增大趋势;活动墩墩梁相对位移和摩擦摆支座位移随支座曲率半径的增加而增大,随着支座摩擦系数的增加而减小;摩擦摆支座的水平剪力随着支座曲率半径的增加而减小,支座摩擦系数对支座水平剪力影响规律不明显。综合考虑双曲面摩擦摆支座的减震效果和经济效益并结合该桥多跨长联的特点,建议双曲面摩擦摆支座的滑动摩擦系数取0.03,曲率半径取3m。 展开更多
关键词 桥梁工程 多跨长联连续梁桥 双曲面摩擦摆支座 减隔震 非线性动力时程分析 参数优化
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摩擦摆支座参数对隔震桥梁地震响应的影响 被引量:23
9
作者 占玉林 张磊 +1 位作者 张强 姜哲勋 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期45-49,共5页
为了研究摩擦摆支座隔震桥梁的地震响应特性,结合某在建城市轨道交通大跨连续梁桥,考虑摩擦摆支座的非线性滞回模型,采用ANSYS有限元软件建立全桥模型,通过非线性时程分析方法,研究了摩擦摆支座的摩擦系数、曲率半径及抗剪栓钉抗力等因... 为了研究摩擦摆支座隔震桥梁的地震响应特性,结合某在建城市轨道交通大跨连续梁桥,考虑摩擦摆支座的非线性滞回模型,采用ANSYS有限元软件建立全桥模型,通过非线性时程分析方法,研究了摩擦摆支座的摩擦系数、曲率半径及抗剪栓钉抗力等因素对连续梁桥地震响应的影响。结果表明:在纵向地震动作用下,随着摩擦系数的增大,墩底最大弯矩和墩顶最大位移不断增大;随着曲率半径的增大,主墩墩底弯矩逐渐减小;随着栓钉抗力的增大,制动墩墩底最大纵向弯矩、墩顶最大纵向位移先保持不变后增长明显。因此,建议摩擦摆支座中栓钉的抗力不宜过高。 展开更多
关键词 连续梁桥 摩擦摆支座 滞回模型 有限元法 摩擦系数 曲率半径 栓钉抗力 非线性时程分析
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含大块石泥石流冲击作用下混凝土拦挡坝的动力学行为研究 被引量:23
10
作者 柳春 余志祥 +2 位作者 骆丽茹 古松 赵世春 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期161-168,238,共9页
针对含大块石泥石流冲击混凝土拦挡坝的动力学问题,基于已有的SPH-FEM耦合数值方法,考虑了大块石-泥石流浆体-拦挡坝的相互动态作用,建立了一个三维耦合数值模型。分别分析了泥石流的冲击被拦挡过程、冲击力时程、坝体关键点位移时程、... 针对含大块石泥石流冲击混凝土拦挡坝的动力学问题,基于已有的SPH-FEM耦合数值方法,考虑了大块石-泥石流浆体-拦挡坝的相互动态作用,建立了一个三维耦合数值模型。分别分析了泥石流的冲击被拦挡过程、冲击力时程、坝体关键点位移时程、坝体破坏等动力学行为、块石形状对冲击力影响。并根据坝体破坏机理,结合工程实践,分析了减小迎坡比、增设防撞墩和增加缓冲层三种防撞优化对策。计算结果表明:SPH-FEM耦合数值方法形象再现了泥石流冲击过程中的冲击、爬高、回淤现象;大块石的集中作用易造成坝体冲击处局部破坏;从冲击力减小幅度和拦挡坝破坏程度综合分析,带缓冲层拦挡坝防撞性能最优。数值分析结果对含大块石泥石流冲击拦挡坝的动力学行为研究及防撞设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 SPH-FEM耦合 含大块石泥石流 动力学行为 数值计算 混凝土拦挡坝
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基于ANSYS的大跨斜拉桥地震响应分析及性能评估 被引量:9
11
作者 赵人达 许智强 +2 位作者 邹建波 贾毅 李福海 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2018年第4期19-26,共8页
为研究西部高烈度地区大跨度斜拉桥的地震响应特点,以兰州市南绕城高速公路上一座跨径为177m+360m+177m的结合梁斜拉桥为研究对象,利用有限元软件ANSYS建立其空间计算模型,分析了该桥的动力特性。运用非线性时程分析法计算桥梁结构在50... 为研究西部高烈度地区大跨度斜拉桥的地震响应特点,以兰州市南绕城高速公路上一座跨径为177m+360m+177m的结合梁斜拉桥为研究对象,利用有限元软件ANSYS建立其空间计算模型,分析了该桥的动力特性。运用非线性时程分析法计算桥梁结构在50年超越概率10%和2%两种地震水平作用下的地震响应,并以构件的能力需求比评估了该桥的抗震性能。结果表明:地震作用下主梁纵向振动与横向振动基本不耦合,其竖向位移受纵向地震作用影响较大;由于结构的非对称性,5~#塔(南桥塔)的塔顶位移及塔底弯矩均大于4~#塔(北桥塔);在E1和E2两种水平地震作用下,各桥墩和桥塔关键截面以及斜拉索最小能力需求比均大于1,满足抗震性能要求;各桥墩纵桥向能力需求比小于横桥向,而桥塔纵桥向能力需求比大于横桥向,建议在过渡墩和辅助墩上安装减隔震装置,加强其纵桥向抗震性能。 展开更多
关键词 斜拉桥 地震响应分析 非线性时程分析法 动力特性 弯矩曲率 能力需求比
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聚丙烯纤维增强泡沫轻质混凝土力学性能试验研究 被引量:23
12
作者 王武斌 赵文辉 +2 位作者 苏谦 黄俊杰 桂波 《铁道建筑》 北大核心 2017年第2期146-150,共5页
针对浇筑密度700 kg/m3的泡沫轻质混凝土掺加6种长度(3,6,9,12,15,19 mm)、不同掺量的聚丙烯纤维,开展抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验和抗折强度试验,研究聚丙烯纤维对泡沫轻质混凝土力学性能的影响。结果表明:当纤维长度为3,6,9,12 mm... 针对浇筑密度700 kg/m3的泡沫轻质混凝土掺加6种长度(3,6,9,12,15,19 mm)、不同掺量的聚丙烯纤维,开展抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验和抗折强度试验,研究聚丙烯纤维对泡沫轻质混凝土力学性能的影响。结果表明:当纤维长度为3,6,9,12 mm时,泡沫轻质混凝土的抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度、抗折强度均随着纤维掺量的增加先增大后减小;当纤维长度为15,19 mm,掺量≤0.2%时,其抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度、抗折强度与基准值相比稍微增加,掺量>0.2%时,各参数随着纤维掺量的增加而减小;纤维长度6 mm、掺量为0.6%时泡沫轻质混凝土的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度与抗折强度达到最大值。 展开更多
关键词 工程材料 力学性能 抗压强度试验 劈裂抗拉试验 抗折试验 泡沫轻质混凝土 聚丙烯纤维
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某宽幅简支梁桥荷载试验研究 被引量:11
13
作者 贾毅 霍龙飞 +2 位作者 李福海 廖平 赵人达 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期847-854,共8页
目的为全面了解某宽幅预应力混凝土简支空心板梁桥在荷载作用下的实际承载力,分析其实际工作状态,评定桥梁运营状况.方法基于静载试验,研究在偏载和中载等不利荷载工况下的主梁的应力和变形,通过动载试验的各项内容研究该桥的自振频率... 目的为全面了解某宽幅预应力混凝土简支空心板梁桥在荷载作用下的实际承载力,分析其实际工作状态,评定桥梁运营状况.方法基于静载试验,研究在偏载和中载等不利荷载工况下的主梁的应力和变形,通过动载试验的各项内容研究该桥的自振频率、不同行车速度下的变形响应以及跳车试验下的冲击作用,最后将实测结果与理论分析结果进行对比分析.结果桥梁在设计荷载下处于弹性工作阶段.卸载后归零情况正常,残余应变为5%~11%,没有裂缝产生.动力测试结果显示,其第一阶竖向自振频率为5.47 Hz、阻尼比为0.025、冲击系数为1.122~1.190,测试模态与理论模态吻合较好.结论该桥受力处于弹性工作状态,承载能力满足相关规范要求,可以按设计荷载投入使用. 展开更多
关键词 荷载试验 简支板梁桥 静载试验 承载能力 校验系数 效率系数
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滑动支座摩擦效应对连续梁桥地震响应影响 被引量:7
14
作者 贾毅 赵人达 +1 位作者 廖平 李福海 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期580-587,共8页
以1座跨度为(55+4×90+55)m的预应力混凝土变截面连续梁桥为研究对象,采用ANSYS软件建立桥梁动力分析模型.选取3条人工地震波作为地震动输入,基于动力非线性分析方法,考虑摩擦效应,分析盆式橡胶支座连续梁桥非固定墩的地震响应和支... 以1座跨度为(55+4×90+55)m的预应力混凝土变截面连续梁桥为研究对象,采用ANSYS软件建立桥梁动力分析模型.选取3条人工地震波作为地震动输入,基于动力非线性分析方法,考虑摩擦效应,分析盆式橡胶支座连续梁桥非固定墩的地震响应和支座的滞回性能,并与未考虑摩擦效应的地震响应进行比较.结果表明:非固定墩处的盆式橡胶支座在地震作用下形成了规则、饱满的滞回曲线,形状近似为矩形;相对未考虑盆式橡胶支座摩擦效应的模型,考虑支座滑动后,固定墩墩底顺桥向弯矩、剪力分别降低了25.91%、27.41%,固定墩墩顶顺桥向位移和非固定墩墩梁相对位移分别降低了26.15%、25.59%;对于多跨长联连续梁桥,滑动支座数量多且反力大,若不考虑滑动支座的摩擦耗能,桥梁结构地震响应结果偏大,抗震设计偏于保守. 展开更多
关键词 桥梁工程 连续梁桥 非线性时程分析法 盆式橡胶支座 摩擦效应 地震响应 有限元法
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脉冲型地震动对CFST拱桥抗震性能的影响分析 被引量:10
15
作者 李晰 何澜 +1 位作者 李倩 潘毅 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期731-740,共10页
为了研究脉冲型地震作用下钢管混凝土拱桥的抗震性能,以一座钢管混凝土拱桥的实际工程为例,采用时程分析方法系统分析了其在非脉冲和脉冲型地震作用下的抗震性能.首先,基于PEER地震衰减模型并采用谱兼容的方法选取了符合不同场地条件且... 为了研究脉冲型地震作用下钢管混凝土拱桥的抗震性能,以一座钢管混凝土拱桥的实际工程为例,采用时程分析方法系统分析了其在非脉冲和脉冲型地震作用下的抗震性能.首先,基于PEER地震衰减模型并采用谱兼容的方法选取了符合不同场地条件且具有不同脉冲周期的天然地震记录;其次,在综合考虑有无脉冲、脉冲周期以及地震动多维性的基础上,对钢管混凝土拱桥的抗震性能进行了对比分析.研究结果表明:脉冲型地震动会对结构响应产生较为明显的影响,脉冲效应对结构响应的放大作用在0.96~19.88倍之间,桥梁修建处的场地条件越好放大作用越明显;脉冲周期的不同也会对结构响应产生不可忽略的影响,结构响应的改变率在10~133%之间,脉冲周期越小脉冲效应对结构响应的放大作用就越明显;与非脉冲型地震动相比,地震动多维性对脉冲型地震作用下的结构响应影响较小,但随着脉冲周期的减小,地震动多维性对结构响应的影响变大.因此,在对断层附近的钢管混凝土拱桥进行抗震设计时不但要考虑有无脉冲的影响,还需要考虑脉冲周期、地震动多维性以及桥梁修建处场地条件的影响,以免错误地估计结构响应. 展开更多
关键词 脉冲型地震动 钢管混凝土拱桥 脉冲周期 场地条件 多维性
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基于SPH-FEM耦合方法的落石冲击拱形钢筋混凝土棚洞数值模拟 被引量:17
16
作者 柳春 余志祥 +2 位作者 郭立平 骆丽茹 赵世春 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期118-125,共8页
与框架钢筋混凝土棚洞相比,拱形钢筋混凝土棚洞具有自重小、跨度大的优点,其常用砂土垫层来耗散冲击能量。针对有限元法(FEM)模拟拱棚洞砂土材料超大变形问题时所存在的困难,建立了有限元(FEM)与光滑粒子流体动力学(SPH)的耦合数值计算... 与框架钢筋混凝土棚洞相比,拱形钢筋混凝土棚洞具有自重小、跨度大的优点,其常用砂土垫层来耗散冲击能量。针对有限元法(FEM)模拟拱棚洞砂土材料超大变形问题时所存在的困难,建立了有限元(FEM)与光滑粒子流体动力学(SPH)的耦合数值计算方法。利用SPH粒子模拟落石冲击区域的大变形砂土,为提高计算效率和精度,非冲击区域砂土用有限元单元模拟,并将混凝土、钢筋、岩石、冲击锤等划分成Lagrange标准有限元网格;然后基于耦合SPH-FEM方法建立了落石冲击拱形钢筋混凝土棚洞数值模型。研究结果表明:随着冲击能量的增大,冲击力峰值和拱中点位移峰值也逐渐增大;与足尺冲击试验结果对比,冲击力峰值和拱中点位移峰值最大误差均没有超过10%,验证了数值耦合模型的准确性;数值耦合模型形象再现了砂土成坑的物理过程,砂土垫层耗能占初始冲击动能的85%以上,说明砂垫层是一种很好的缓冲耗能材料。SPH-FEM耦合方法显示出了模拟拱形钢筋混凝土棚洞冲击问题的有效性。 展开更多
关键词 SPH-FEM耦合 落石冲击 拱形钢筋混凝土棚洞 足尺冲击试验 数值计算
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基于实际场地和碰撞双重效应的高墩大跨连续刚构桥易损性分析 被引量:7
17
作者 赵金钢 贾宏宇 +2 位作者 李晰 占玉林 李兰平 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期64-74,共11页
为了研究实际场地和碰撞双重效应对高墩大跨连续刚构桥易损性的影响,以某高墩大跨连续刚构桥为研究对象,基于OpenSees软件建立不同伸缩缝宽度取值对应的有限元模型,并将基岩地震波按桥位处实际土层特性转化为地表地震波,进行增量动力非... 为了研究实际场地和碰撞双重效应对高墩大跨连续刚构桥易损性的影响,以某高墩大跨连续刚构桥为研究对象,基于OpenSees软件建立不同伸缩缝宽度取值对应的有限元模型,并将基岩地震波按桥位处实际土层特性转化为地表地震波,进行增量动力非线性分析(多点激励),同时与未考虑实际土层过滤影响(一致激励)的结构响应进行对比分析.研究表明:随伸缩缝宽度的增大,碰撞效应使2#墩(次高墩)在一致激励作用下的损伤概率逐渐大于多点激励情况,最大差值为0.28;碰撞效应使3#墩(最高墩)损伤概率降低,且一致激励低估了3#墩各损伤阶段的损伤概率,最大低估量为0.35;随基岩地震波加速度峰值的增加,一致激励作用下2#墩的位移延性系数概率需求值逐渐大于多点激励时的需求值,而多点激励作用下3#墩的位移延性系数概率需求值均大于一致激励情况.实际场地和碰撞效应对大跨度连续刚构桥的高墩和低墩易损性影响不同,需在抗震设计中综合考虑. 展开更多
关键词 场地效应 碰撞效应 高墩大跨连续刚构桥 基岩地震波 加速度峰值 易损性分析 损伤概率
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高墩大跨连续刚构桥的荷载试验 被引量:19
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作者 唐利科 贾毅 +2 位作者 纪云涛 李福海 赵人达 《铁道建筑》 北大核心 2017年第7期43-46,共4页
为评估悦乐高墩大跨刚构桥的实际承载力,在现场荷载试验中测定了静载工况下各控制截面的应力状态及整体的变形情况。通过脉动试验、无障碍和有障碍行车试验研究了该桥的自振特性、不同行车速度下的模态响应及跳车情况下的冲击作用。结... 为评估悦乐高墩大跨刚构桥的实际承载力,在现场荷载试验中测定了静载工况下各控制截面的应力状态及整体的变形情况。通过脉动试验、无障碍和有障碍行车试验研究了该桥的自振特性、不同行车速度下的模态响应及跳车情况下的冲击作用。结果表明:静载试验的应变和挠度实测值均小于理论计算值,桥梁接近处于弹性工作状态,竖向刚度满足规范要求;行车速度在20~40 km/h范围时冲击系数与车速无明显的正相关性,桥梁整体在加载车辆作用下引起的动态位移值很小,桥梁无异常反应,结构性能满足设计荷载(公路-Ⅰ级)正常使用要求。 展开更多
关键词 连续刚构桥 承载能力 荷载试验 效率系数 校验系数 自振特性
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活塞杆点支式柔性缓冲系统冲击力学行为 被引量:8
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作者 余志祥 严绍伟 +1 位作者 许浒 赵世春 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期61-69,112,共10页
针对公路、铁路沿线棚洞结构的落石防护问题,提出了活塞杆点支式柔性缓冲系统,该系统支撑于棚洞结构顶部,由缓冲器、环形网、支撑绳、活塞杆组成,对棚洞结构起缓冲防护作用。为研究缓冲系统冲击力学行为,设计了子结构模型,开展了25kJ能... 针对公路、铁路沿线棚洞结构的落石防护问题,提出了活塞杆点支式柔性缓冲系统,该系统支撑于棚洞结构顶部,由缓冲器、环形网、支撑绳、活塞杆组成,对棚洞结构起缓冲防护作用。为研究缓冲系统冲击力学行为,设计了子结构模型,开展了25kJ能量冲击试验,结合动力非线性分析,研究了子结构模型的冲击变形、传力途径、内力响应以及缓冲消能特性。研究表明:活塞杆点支式柔性缓冲系统可有效实现落石防护,系统具有松弛变位、顶紧压缩、回弹释放三阶段变形特征,可实现缓冲、自复位及落石的可引导弹出;与普通钢压杆支撑模型相比,子结构模型的冲击力作用持时延缓67%,冲击力峰值降幅达30%;在相同冲击能量下,与砂土缓冲垫层和EPS缓冲垫层的冲击力相比,子结构模型冲击力峰值降幅分别达到69%和61%。最后,通过弹簧刚度参数分析,拟合得到子结构模型的性能曲线及其P-s相关方程。 展开更多
关键词 缓冲系统 活塞杆 落石 冲击 力学行为
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隧道衬砌结构减震层效能评定方法的振动台试验研究 被引量:14
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作者 闻毓民 信春雷 +2 位作者 申玉生 黄泽明 高波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期197-207,共11页
通过大型振动台模型试验研究了减震层效能评定方法的准确性和减震层作用下衬砌结构与最不利的IV级和V级围岩在激振过程中的相互作用。研究结果表明:减震层效能评定方法可以较为准确地评估减震层在地震动力作用下对衬砌结构的作用效果,... 通过大型振动台模型试验研究了减震层效能评定方法的准确性和减震层作用下衬砌结构与最不利的IV级和V级围岩在激振过程中的相互作用。研究结果表明:减震层效能评定方法可以较为准确地评估减震层在地震动力作用下对衬砌结构的作用效果,但随着激振加速度峰值的提高,试验值会与评估值产生偏差,因此对减震层效能评定方法引入地震动力损伤系数以提高其精确度;围岩级别相较于减震层的厚度对衬砌结构的地震响应更具有决定性作用;在中低烈度地震区,减震层对衬砌结构的保护效果较为明显,但减震层存在最优厚度,超过该厚度,衬砌结构遭遇地震时的震动更加强烈,在高烈度地震区,减震层的效果差异在不同围岩中逐渐不再明显;减震层的存在改变了衬砌结构的自振特性,让衬砌与围岩之间在地震动力作用下有一定的刚性位移裕度,减少了相对位移的幅值。 展开更多
关键词 隧道工程 评定方法 优化措施 减震层 强震
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