摘要：为了评估近场爆炸荷载作用下节段预制拼装钢筋混凝土(RC)桥墩的损伤程度,首先开展了节段预制拼装RC桥墩的野外近场爆炸试验,然后建立了节段预制拼装RC桥墩的三维有限元精确化模型,以轴向剩余承载力作为节段预制拼装RC桥墩的爆炸损伤评估指标;接着探讨了近场爆炸荷载的不确定性量化,基于TNT当量和爆心距抽样的爆炸荷载研究了节段预制拼装RC桥墩的爆炸损伤程度以及损伤系数的概率分布,对近场爆炸荷载作用下节段预制拼装RC桥墩进行了易损性评估。结果表明:近场爆炸荷载下节段预制拼装RC桥墩的底节段近爆区发生局部冲切破坏,底节段残余位移最大;爆炸数值模拟与试验结果基本吻合,重启动进行轴向加载得到的轴向剩余承载力是可行的;基于TNT当量和爆心距抽样得到了节段预制拼装RC桥墩的爆炸损伤系数,不同TNT当量下的损伤系数呈对数正态分布;基于对数正态概率密度和条件概率得到了节段预制拼装RC桥墩在近场爆炸作用下的易损性曲线,可评估节段预制拼装RC桥墩在不同TNT当量下的爆炸损伤程度。所得结论可为节段预制拼装RC桥墩的爆炸损伤快速评估提供参考。

摘要：为发展作者研发的新型三维隔震装置,研究不同强度、不同特性地震作用下三维隔震连续梁桥的地震响应和三维隔震效果,设计并制作了一座1/25缩尺比例的三维隔震三跨连续梁桥和单跨水平隔震梁桥模型结构,设计了适合于桥梁模型的三维隔震支座和常用普通叠层橡胶隔震支座。在此基础上,对三维隔震连续梁桥和水平隔震单跨梁桥进行水平和竖向地震模拟振动台试验。研究结果表明:在几乎所有地震作用过程中,所研发的三维隔震支座能安全、有效地发挥作用,试验结束后三维隔震支座没有发生损坏。水平地震作用下,无论地震强度大小三维隔震支座和水平隔震支座都具有较好的水平隔震效果,主梁水平加速度减震效果可达50%~80%。近断层脉冲型地震动作用下,铅芯橡胶支座的水平隔震效果明显优于普通叠层橡胶支座。竖向地震作用下,采用普通叠层橡胶支座的单跨梁桥主梁竖向峰值加速度可能会明显放大,最大可能放大近1倍;即使部分地震激励下峰值加速度没有放大,在局部时段仍有明显放大现象,但是采用三维隔震支座的连续梁桥主梁竖向峰值加速度比墩顶竖向峰值加速度一般可减小30%左右,最多可达50%,且基本没有出现局部时段放大现象。三维隔震梁桥在水平和竖向地震作用下都表现出良好的隔震效果,为三维隔震技术在桥梁工程中的应用提供了依据。

摘要：为了揭示大跨度斜拉桥在强震作用下的倒塌机理,以某大跨度斜拉桥为工程背景,基于LS-DYNA显式积分有限元软件,建立了大跨度斜拉桥显式积分有限元模型,进行了在强震作用下大跨度斜拉桥增设阻尼器和辅助墩前后的倒塌破坏分析研究。结果表明:大跨度斜拉桥在倒塌过程中桥塔均不会产生塑性铰,且卓越周期较长的地震动作用更容易引起斜拉桥结构的倒塌;在塔梁连接处设置粘滞阻尼器和增设辅助墩均可以增强斜拉桥结构的抗震倒塌能力,其中设置粘滞阻尼器的方法效果更为显著。根据研究结果,提出了采用分3个阶段控制的思想进行斜拉桥结构的抗倒塌设计。

摘要：为了给预制拼装桥墩抗震设计计算提供参考,针对典型预制拼装桥墩所采用的仅无黏结预应力或无黏结预应力+耗能钢筋连接方式,考虑混凝土、耗能钢筋和预应力筋的非线性本构模型,推导了预制节段拼装桥墩多节点转动推覆分析计算过程。基于关键截面弯矩-曲率分析确定弯矩承载力和对应的墩顶水平荷载,然后计算各个接缝的弯矩和曲率,进而计算墩顶位移。开展了2种接缝连接方式预制节段拼装桥墩试件拟静力试验,将多节点转动推覆分析方法模拟结果与拟静力试验结果进行对比,分析预制拼装桥墩水平抗力-侧移曲线以及接缝张开、预应力筋应力、墩柱转角随侧移的变化,各种位移机理对墩顶位移的贡献,接缝处混凝土应变等。研究结果表明:多节点转动模型与单节点转动模型水平承载力计算结果基本一致,而多节点转动模型桥墩侧移计算结果大于单节点模型计算结果,多节点模型计算精度更高;多节点转动模型接缝张开、预应力筋应力和接缝转动计算结果与试验结果基本一致;开始时墩顶位移主要由剪切位移和整体弯曲位移提供,随着墩顶位移的增大,墩底接缝转动对墩顶位移的贡献逐渐占主导地位;墩柱混凝土轴向应变测试结果验证了各个接缝处混凝土应变随着墩高逐渐降低的趋势,接缝处的混凝土轴向应变远大于墩柱混凝土轴向应变。

摘要：为研究导致伸缩缝及其相邻路面损坏的车轮冲击荷载,以桥梁工程中常用的模数式伸缩缝为例,提出一种车辆-桥梁-模数式伸缩缝耦合振动的分析方法。该方法通过分布式弹簧阻尼单元模拟车轮在伸缩缝上的脱空情况;采用等效悬臂或两侧支撑梁模型,考虑脱空段轮胎面的支撑作用,通过车辆-桥梁-伸缩缝耦合振动的迭代算法,实现模数式伸缩缝上的车轮动力荷载的准确模拟,并对载重汽车通过双缝模数式伸缩缝进行实例分析。研究结果表明:(1)由于伸缩缝结构和车轮位置的变动,很难保证车辆振动的对称性,因此需要采用三维有限元方法分析车轮冲击荷载;(2)伸缩缝空隙处轮胎面的支撑有助于减小车轮冲击荷载,该支撑刚度与胎面预拉应力密切相关,胎面预拉应力越大,支撑刚度越大,轮载冲击系数越小;(3)车辆不对称振动导致左右轮冲击系数不同,模数式伸缩缝的中梁跨中冲击系数最大;(4)模数式伸缩缝上的轮载冲击系数计算值可能超过中国伸缩缝设计指南规定值,该方法可用于确定模数式伸缩缝的最大容许间隙,使车轮冲击荷载小于设计值,以保障伸缩缝的安全服役。

摘要：随着管道与高速公路共走廊规划的逐渐增加,两者之间因施工先后引发的问题逐步增多。本文通过实际案例,就新建高速公路跨穿越已投产天然气管道设计方案进行探讨,分别从路基、桥梁与管道交叉或伴行不同情况提出了针对性的保护措施及方案,供公路设计及施工人员参考。

摘要：基于10、20和30 m高度处台风"海葵"影响下的上海浦东地区近地风现场实测数据,分析了阵风因子、湍流度、峰值因子以及湍流积分尺度的变化规律。结果表明,各向阵风因子随高度和风速的增大而减小;不同高度处各向湍流度随风速的增加而减小;峰值因子基本上随平均风速的增大略有减小但是变化不甚明显且离散性较大,观测高度对峰值因子随时距变化的影响较小;各向的湍流积分尺度均有随平均风速的增大而增大的趋势,并且随着平均风速的增大,其离散度也略有增大,不同高度处纵向和横向湍流积分尺度均随时距的增大而增大。

摘要：为分析大跨桥梁在脉动风作用下的抖振响应,针对传统桥梁抖振计算采用的广义振型为三维空间状态,分析过程复杂等问题,提出基于独立振型的抖振分析思路,以经典结构动力学理论和风洞试验为基础,根据能量守恒原理,将以广义振型表示的抖振响应分析过程表达为易于采用矩阵表示的n个独立振型的形式,使得结构动力计算由三维空间状态转化为一维状态,简化了分析过程,并且很容易获得关心自由度上的抖振响应,在此基础上,采用该方法对1座主跨800m的三跨悬索桥进行了抖振响应分析。研究结果表明:由于大跨度桥梁主梁刚度较小,其在脉动风作用下的抖振位移响应数值较大,结构设计中不能忽略。

摘要：为探讨梁拱组合连续刚构桥的徐变效应及合龙顶推力,以某跨径布置为(120+250+120)m的梁拱组合连续刚构桥为工程背景,利用MIDAS//Civil有限元软件对比分析了梁拱组合连续刚构桥和同跨径的连续刚构桥主梁恒载弯矩、应力,徐变次内力和徐变变形的差异,探讨了在不同加载龄期下混凝土的徐变对合龙顶推力大小的影响及梁拱组合连续刚构桥与同跨径连续刚构桥合龙顶推力的差异。研究发现:梁拱组合连续刚构桥中跨主梁上、下缘最大应力差减小是主梁中跨后期徐变变形显著减小的原因,跨中徐变挠度仅为同跨径连续刚构桥的1/20;梁拱组合连续刚构桥支点处徐变次弯矩约为同跨径连续刚构桥的3倍,中跨跨中处为2倍,边跨处差异不大;采用未知荷载系数法求解合龙顶推力是合理的,此梁拱组合连续刚构桥合龙顶推力大小可使用同跨径连续刚构桥的1.5倍,可为类似工程施工提供参考。

摘要：节段拼装桥墩是适应新的桥梁施工方法的新型结构体系,具有施工进度快、环境冲击少、施工质量高等优点。以矩形空心截面节段拼装高墩为例,利用纤维梁-柱单元建立桥墩的有限元模型,通过与已有拟静力试验结果的对比,验证模拟方法的正确性。在节段拼装桥墩的优化设计中,将水平承载力分析与理论模型的预测结果加以比较,并分析桥墩的地震时程响应。试验模拟结果表明,拼装桥墩的节段接缝处的耗能钢筋可以增强桥墩的水平承载力,显著提高其耗能、增大残余位移;提高预应力钢筋的配筋率虽能增强桥墩的水平承载力,但对能量耗散和残余位移影响不大;预应力筋有黏结时比无黏结时的水平承载力提高约30%,有黏结时的残余位移约为无黏结时的2倍。桥墩的地震时程响应分析结果表明,增加耗能钢筋可以提高桥墩的水平承载能力、减小桥墩顶部的最大位移、延缓桥墩的破坏过程。