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深水高桩承台基础地震动水效应数值解析混合算法 被引量：13
1
作者 魏凯 袁万城 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期336-341,396,共7页
针对桥梁深水高桩承台基础—水体耦合动力问题,首先建立了深水高桩承台基础简化数值分析模型,针对桩身,给出了基于水下桩基尺度的桩身动水附加质量解析算法,并计入群桩效应的影响;针对承台,提出了动水附加质量简化有限元计算方法,依靠... 针对桥梁深水高桩承台基础—水体耦合动力问题,首先建立了深水高桩承台基础简化数值分析模型,针对桩身,给出了基于水下桩基尺度的桩身动水附加质量解析算法,并计入群桩效应的影响;针对承台,提出了动水附加质量简化有限元计算方法,依靠基于势流体单元的合理的流体动力学数值表达,即考虑了承台真实几何尺寸,又兼顾了其振动周期对承台动水效应的影响,从而得到了地震作用下高桩承台基础地震动水效应数值解析混合算法.以四桩高桩承台试验模型为研究对象,利用该方法进行模态及时程分析,通过与试验及其他数值、解析结果比较,表明本算法与试验及完全数值方法吻合良好,其计算精度与计算效率得到有效改善.该研究对深水高桩承台基础的抗震分析和设计具有参考价值. 展开更多
关键词 深水桥梁 高桩承台基础 动水附加质量 地震工程 势流体单元
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动水对高桩承台桩基础动力响应影响研究 被引量：1
2
作者 刘卫华 《高速铁路技术》 2017年第4期74-78,共5页
随着深水桥梁的不断增多,地震引起的动水力对水中结构的影响不容忽视。文章以某一高桩承台基础为工程背景,利用"m"法和附加质量法来模拟桩-土及动水压力作用,建立三维模型,分析地震引起的动水力对桩基础动力特性和地震响应的... 随着深水桥梁的不断增多,地震引起的动水力对水中结构的影响不容忽视。文章以某一高桩承台基础为工程背景,利用"m"法和附加质量法来模拟桩-土及动水压力作用,建立三维模型,分析地震引起的动水力对桩基础动力特性和地震响应的影响程度,进一步研究不同深度动水力对高桩承台桩基础地震响应的变化规律。研究结果表明:动水力对结构地震特性有较大影响,深水桥梁抗震设计时动水作用不可忽略。 展开更多
关键词 高桩承台桩基础 桩-土作用 动水力 动力特性 地震响应
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系梁对哑铃型高桩承台基础抗震性能影响 被引量：1
3
作者 赫中营 叶爱君 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期128-133,158,共7页
针对我国大跨度桥梁目前常用的哑铃型高桩承台基础,分析了系梁对其地震反应的影响因素,采用反应谱分析方法重点讨论了在工程可行的几何尺寸范围内,系梁轴向刚度和抗弯刚度对哑铃型高桩承台基础的地震反应影响规律,进一步讨论了系梁底桩... 针对我国大跨度桥梁目前常用的哑铃型高桩承台基础,分析了系梁对其地震反应的影响因素,采用反应谱分析方法重点讨论了在工程可行的几何尺寸范围内,系梁轴向刚度和抗弯刚度对哑铃型高桩承台基础的地震反应影响规律,进一步讨论了系梁底桩基对系梁刚度的影响。结果表明:设置系梁后,系梁轴向刚度和抗弯刚度会对哑铃型高桩承台基础的地震反应产生较大影响,但在工程可行几何尺寸范围内,系梁轴向刚度的变化对其影响不大,而抗弯刚度的变化对其影响较大,且抗弯刚度越大对基础抗震越有利。在系梁底布置桩基可有效提高系梁的刚度。 展开更多
关键词 哑铃型高桩承台基础 地震反应 系梁
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群桩效应对砂土地基中高桩承台群桩基础抗震性能的影响 被引量：12
4
作者 赫中营 叶爱君 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期117-126,共10页
针对我国广泛使用的高桩承台群桩基础,基于一组砂土地基中桩柱式基础的抗震试验数据和分析模型,建立了合理的高桩承台群桩基础Pushover分析有限元模型,分别研究在峰值和极限状态时,不同桩基自由长度和不同砂土密度条件下,群桩效应对高... 针对我国广泛使用的高桩承台群桩基础,基于一组砂土地基中桩柱式基础的抗震试验数据和分析模型,建立了合理的高桩承台群桩基础Pushover分析有限元模型,分别研究在峰值和极限状态时,不同桩基自由长度和不同砂土密度条件下,群桩效应对高桩承台群桩基础整体峰值抗力和变形模式、桩顶水平剪力分配、桩身截面弯矩分布、桩身水平变形和曲率分布的影响,并讨论自由长度和砂土密度对群桩效应的影响。结果表明:群桩效应使基础峰值抗力降低;使峰值状态时承台和桩身水平位移增加,承台转角减小,而对极限状态时承台和桩身水平位移以及承台转角的影响主要依赖于自由长度大小;群桩效应对桩基剪力分配的影响较小;群桩效应对桩身分布弯矩峰值影响较小,但是对弯矩沿桩身的分布和桩身分布曲率峰值影响很大,且这种影响对于后排桩最大,中排桩次之,前排桩最小,自由长度和砂土密度对此时群桩效应的影响均较大。 展开更多
关键词 群桩效应 高桩承台群桩基础 抗震性能 自由长度 砂土密度
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桥梁高桩承台基础地震破坏机理试验研究 被引量：11
5
作者 王晓伟 赫中营 叶爱君 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1313-1320,共8页
进行了平面布置2×3钢筋混凝土高桩承台基础模型试件在砂土中的往复荷载拟静力试验.基于推倒分析方法,对试验进行了数值分析,并揭示了试件的地震破坏机理.结果表明：试件各桩在距桩顶1倍桩径、土面以下约3～8倍桩径范围内先后形成... 进行了平面布置2×3钢筋混凝土高桩承台基础模型试件在砂土中的往复荷载拟静力试验.基于推倒分析方法,对试验进行了数值分析,并揭示了试件的地震破坏机理.结果表明：试件各桩在距桩顶1倍桩径、土面以下约3～8倍桩径范围内先后形成损伤区域;边桩最先屈服,边桩桩顶截面最先达到极限曲率,对抗震设计起控制作用;桩顶的损伤特征对于桩身自由段长度不敏感,而地面以下桩身的损伤特征对自由段长度敏感. 展开更多
关键词 高桩承台基础 拟静力试验 地震破坏机理 非线性Winkler地基梁模型 推倒分析
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高桩承台桥梁驳船撞等效侧向荷载作用模式 被引量：9
6
作者 樊伟 刘斌 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期72-80,共9页
为正确估计桥梁结构船撞下的需求,以中国通航水域广泛采用的高桩承台桥梁为对象,从荷载模式的角度开展了驳船等效侧向荷载研究。在构建船撞等效侧向力作用模式过程中,考虑了高桩承台基础的动力特点,将其简化成两自由度体系。基于两自由... 为正确估计桥梁结构船撞下的需求,以中国通航水域广泛采用的高桩承台桥梁为对象,从荷载模式的角度开展了驳船等效侧向荷载研究。在构建船撞等效侧向力作用模式过程中,考虑了高桩承台基础的动力特点,将其简化成两自由度体系。基于两自由度模型的振动模态、驳船冲击谱及模态组合方法,推导出了确定驳船撞下桥梁等效荷载的新方法,并在算例中运用提出的方法与现有规范静力法进行了比较。结果表明:基于模态的等效荷载作用模式与规范静力法单点集中力形式存在显著差异;规范静力法精度低,仅简单放大荷载大小,但不改变作用模式时误差仍然较大,说明荷载作用模式在确定桥梁船撞需求与能力时至关重要;采用所提出的荷载模式计算时,结构响应与动力结果吻合较好,且其计算精度对质量比和墩身-桩基刚度比不敏感。 展开更多
关键词 桥梁工程 高桩承台基础 模态分析法 船桥碰撞 等效侧向力模式
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砂土中桥梁高桩承台基础的抗震延性能力参数分析 被引量：7
7
作者 王晓伟 Guillermo Blanco +1 位作者 叶爱君 赫中营 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期112-121,共10页
尽管现行的各国抗震规范对桩基础优先按照能力保护构件进行设计,但以往震害和相关分析表明,桩基础进入非线性对于桥梁的抗震性能并非一定不利。基于此出发点,本文采用Pushover方法对2×3高桩承台基础的延性能力进行了参数分析,探究... 尽管现行的各国抗震规范对桩基础优先按照能力保护构件进行设计,但以往震害和相关分析表明,桩基础进入非线性对于桥梁的抗震性能并非一定不利。基于此出发点,本文采用Pushover方法对2×3高桩承台基础的延性能力进行了参数分析,探究其延性抗震的潜力。数值模型通过某高桩承台基础的拟静力试验进行了验证。参数分析考虑了桩基础、上部结构和土体三方面参数变化的影响,包括桩径、配筋率、配箍率、恒载轴压比、承台底附加弯矩、自由段长度和土体相对密实度。提出了基于不同性能状态的高桩承台基础延性能力指标:"易修位移延性系数"和"极限位移延性系数",揭示了指标随各参数的变化规律;结果表明,易修、极限位移延性系数基本符合对数正态分布,中位值分别为2.66、3.82,延性能力可观;另外,建立了位移延性系数和截面曲率延性系数的定量关系。 展开更多
关键词 高桩承台基础 有限元方法 拟静力试验 PUSHOVER 延性能力
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考虑地震动水力的跨海斜拉桥减震控制研究 被引量：3
8
作者 雷虎军 孙昱坤 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1936-1944,共9页
处于深水环境的跨海斜拉桥,地震灾害会诱发显著的地震动水力作用于高桩承台群桩基础,导致结构地震响应发生改变。为探究考虑地震动水力对桥梁纵向减震控制效果的影响,以某主跨400 m的跨海斜拉桥为例,基于辐射波浪理论推导不同截面尺寸... 处于深水环境的跨海斜拉桥,地震灾害会诱发显著的地震动水力作用于高桩承台群桩基础,导致结构地震响应发生改变。为探究考虑地震动水力对桥梁纵向减震控制效果的影响,以某主跨400 m的跨海斜拉桥为例,基于辐射波浪理论推导不同截面尺寸构件的地震动水力解析解,并将其通过节点质量附加于高桩承台群桩基础,建立考虑地震动水力的水-结构相互作用模型。在此基础上,在塔、梁连接处设置黏滞阻尼器建立桥梁纵向减震体系,采用OpenSees分别建立考虑和不考虑地震动水力的减震控制有限元模型,沿桥梁纵向输入地震波对比计算地震动水力对黏滞阻尼器减震效果的影响。结果表明:地震动水力对结构基频影响甚微,但会显著降低后续高阶的自振频率,其对斜拉桥桥梁结构自振特性的影响不容忽略;地震动水力会显著增大结构动力响应,忽略地震动水力将高估黏滞阻尼器对斜拉桥主梁纵向位移的控制能力;考虑地震动水力后,更加凸显阻尼常数C对桥梁减震控制效果的影响起主导地位,据此提出“先定阻尼常数C,后选阻尼指数α”的阻尼器参数选取原则。依据该原则,推荐阻尼常数C宜控制在4000~6000 kN∙(m/s)^(-α),阻尼指数α宜控制在0.5~0.7范围内。其研究成果可为深水大跨斜拉桥的减震设计提供参考。 展开更多
关键词 跨海斜拉桥 高桩承台群桩基础 地震动水力 减震控制 黏滞阻尼器 OPENSEES
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