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考虑碰撞效应的混凝土连续梁桥纵向挡块参数分析研究
被引量:
4
1
作者
徐秀丽
张勇
+2 位作者
潘安
赵伊博
李雪红
《公路工程》
北大核心
2019年第1期92-98,215,共8页
以中小跨度典型梁式桥为工程背景,利用有限元软件建立桥梁结构的多尺度模型,基于接触单元理论,提出能考虑碰撞过程中能量消耗的碰撞模型,考虑地震作用下桥梁结构梁体与纵桥向限位挡块间的碰撞效应,对比分析是否设置挡块,以及墩高、碰撞...
以中小跨度典型梁式桥为工程背景,利用有限元软件建立桥梁结构的多尺度模型,基于接触单元理论,提出能考虑碰撞过程中能量消耗的碰撞模型,考虑地震作用下桥梁结构梁体与纵桥向限位挡块间的碰撞效应,对比分析是否设置挡块,以及墩高、碰撞刚度、碰撞阻尼等对桥梁结构地震响应的影响。结果表明:设置纵向挡块之后,过渡墩的墩底剪力和墩顶位移有所增加,但墩梁相对位移大幅度降低,可很好地防止纵向落梁震害的发生;碰撞刚度的增大,会增大墩底剪力和墩顶位移,减小主梁位移和墩顶相对位移,对于与本文分析类似规模的桥梁,建议纵向挡块的碰撞刚度取10~8N/m较合适;纵向挡块的碰撞阻尼对桥梁的地震响应影响相对较小,在设计时可不予特别考虑。
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关键词
桥梁工程
纵向挡块
KELVIN模型
碰撞刚度
碰撞阻尼
墩高
参数分析
下载PDF
职称材料
考虑碰撞效应的连续梁桥横向混凝土挡块设计
被引量:
3
2
作者
徐秀丽
赵伊博
+2 位作者
李雪红
刘伟庆
李枝军
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第12期205-213,共9页
为给横向混凝土挡块的设计提供明确的依据和参考,以Kelvin模型和Hertz模型为基础,考虑梁体和挡块质量以及二者在碰撞前相对速度的影响,根据动能定理和动量守恒,提出碰撞刚度的计算方法;在此基础上考虑地震作用下主梁与横向挡块间的碰撞...
为给横向混凝土挡块的设计提供明确的依据和参考,以Kelvin模型和Hertz模型为基础,考虑梁体和挡块质量以及二者在碰撞前相对速度的影响,根据动能定理和动量守恒,提出碰撞刚度的计算方法;在此基础上考虑地震作用下主梁与横向挡块间的碰撞效应,分析挡块的初始间隙、高度、厚度等设计参数对墩身、盖梁及挡块自身受力的影响规律。以在满足挡块对墩梁相对位移限制作用的同时,尽可能控制墩身剪力为挡块的设计原则,给出了挡块主要设计参数的建议取值。研究结果表明:设置横向挡块能有效防止落梁震害的发生;随着挡块间隙的逐渐变大,墩身的剪力总体呈减小趋势,碰撞效应减弱;过渡墩的支座滑移距离随挡块初始间隙的增大而增大;挡块厚度和高度对墩底剪力的影响均较小,但对盖梁应力的影响较大,盖梁应力随着挡块厚度的增加而减小,随着挡块高度的增加而增加,当挡块高度达到一定数值时,盖梁的最大拉应力可能超过其最大抵抗应力而破坏;挡块与主梁的初始间隙以0.06m左右为宜,挡块高度可在0.55~0.65m取值,挡块厚度在0.48~0.58m内取值,根据以上参数设置的混凝土挡块,碰撞时最大拉应力可能超过混凝土的抗拉强度而开裂,但受压区混凝土不发生破坏,钢筋的应力亦不超过钢筋的屈服强度,满足挡块承载力的设计要求。
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关键词
桥梁工程
横向挡块
碰撞模型
碰撞刚度
挡块设计参数
原文传递
碰撞参数对隔震桥梁地震响应的影响
被引量:
2
3
作者
彭刚辉
郑史雄
贾宏宇
《铁道建筑》
北大核心
2018年第5期13-16,21,共5页
以四川省汶川县境内的一座隔震桥梁为例,采用ANSYS建立全桥有限元模型,研究地震作用下梁体碰撞参数对隔震桥梁地震响应的影响。选取5条代表性地震波,利用接触单元Combin40模拟梁体间的碰撞。地震动分析方法采用非线性动力时程法,主要碰...
以四川省汶川县境内的一座隔震桥梁为例,采用ANSYS建立全桥有限元模型,研究地震作用下梁体碰撞参数对隔震桥梁地震响应的影响。选取5条代表性地震波,利用接触单元Combin40模拟梁体间的碰撞。地震动分析方法采用非线性动力时程法,主要碰撞参数包括碰撞刚度、伸缩缝间隙和恢复系数。结果表明:碰撞刚度、伸缩缝间隙和恢复系数均会对隔震桥梁地震响应产生较大影响;碰撞刚度越大,墩顶位移、碰撞力和隔震支座水平剪力越大;随着伸缩缝间隙的增加,墩顶位移和隔震支座水平剪力、碰撞力的变化规律相反,采用合理的伸缩缝间隙有利于减小墩顶位移和隔震支座水平剪力;墩顶位移和隔震支座水平剪力随恢复系数的增大而增大,碰撞力随恢复系数的增大而减小。
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关键词
隔震桥梁
非线性时程法
碰撞刚度
伸缩缝间隙
恢复系数
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职称材料
新型抗震挡的减震作用
被引量:
1
4
作者
王新山
潘盛山
《沈阳大学学报(自然科学版)》
CAS
2013年第5期410-415,共6页
针对当前抗震挡多为刚性,在地震作用下,易与上部结构发生碰撞而产生脆性破坏这一情况,提出一种具有耗能减震作用的柔性抗震挡,并建立了碰撞模型,探讨了碰撞力与碰撞刚度和阻尼比之间的关系.同时,选取一座双层三跨连续梁桥进行有限元计...
针对当前抗震挡多为刚性,在地震作用下,易与上部结构发生碰撞而产生脆性破坏这一情况,提出一种具有耗能减震作用的柔性抗震挡,并建立了碰撞模型,探讨了碰撞力与碰撞刚度和阻尼比之间的关系.同时,选取一座双层三跨连续梁桥进行有限元计算研究.结果表明:随着碰撞刚度的不断增大,碰撞力也随之增大,墩梁相对位移相应减小,但通过设置合理的碰撞刚度、初始间隙等参数,新型抗震挡就可以取得良好的减隔震效果.
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关键词
柔性抗震挡
减震隔震
碰撞刚度
初始间隙
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职称材料
基于箱梁模型试验的Kelvin碰撞刚度
被引量:
2
5
作者
李义强
张钦宇
王新敏
《长安大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期50-59,共10页
选取非同种材料的典型钢箱梁截面和混凝土箱梁截面为原型箱梁截面,基于等效刚度的原则,根据结构模型试验的相似理论,将扁平钢箱梁原型简化为矩形钢箱梁,将单箱双室混凝土箱梁原型简化为实体矩形混凝土梁;设计并制作了4根与原型梁同材料...
选取非同种材料的典型钢箱梁截面和混凝土箱梁截面为原型箱梁截面,基于等效刚度的原则,根据结构模型试验的相似理论,将扁平钢箱梁原型简化为矩形钢箱梁,将单箱双室混凝土箱梁原型简化为实体矩形混凝土梁;设计并制作了4根与原型梁同材料的1/30混凝土梁及钢箱梁模型的缩尺模型,在缩尺模型上布设压力测点和位移测点,设计悬吊式的试验装置,研究混凝土与混凝土、钢材与钢材、混凝土与钢材3种不同材料梁模型的碰撞问题,分析不同模型下的碰撞刚度比,以及碰撞刚度随碰撞速度的变化关系;开展了Kelvin碰撞刚度影响因素的研究,提出了求解Kelvin碰撞刚度的经验模型,得出了试验原型简支混凝土梁桥的Kelvin碰撞刚度的取值范围。研究结果表明:基于试验实测力和位移的关系求解的Kelvin碰撞模型碰撞刚度明显小于较短梁的轴向刚度值,其与较短梁的刚度比最大值仅为0.012680;Kelvin碰撞刚度值与碰撞刚度系数、较短梁轴向刚度、碰撞速度、邻梁长度比及长梁长度相关;Kelvin碰撞模型下同种材料碰撞刚度系数的上、下限值均大于非同种材料的,而混凝土或钢材同种材料的碰撞刚度系数相差较小;32 m简支梁桥Kelvin碰撞刚度k_k的取值在4×10^5~6×10^5 kN/m之间。
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关键词
桥梁工程
碰撞模拟
模型试验
Kelvin碰撞刚度
原文传递
题名
考虑碰撞效应的混凝土连续梁桥纵向挡块参数分析研究
被引量:
4
1
作者
徐秀丽
张勇
潘安
赵伊博
李雪红
机构
南京工业大学土木工程学院
出处
《公路工程》
北大核心
2019年第1期92-98,215,共8页
基金
江苏省科技支撑计划(BE2014716)
江苏省交通科学研究计划项目(2013Y12)
文摘
以中小跨度典型梁式桥为工程背景,利用有限元软件建立桥梁结构的多尺度模型,基于接触单元理论,提出能考虑碰撞过程中能量消耗的碰撞模型,考虑地震作用下桥梁结构梁体与纵桥向限位挡块间的碰撞效应,对比分析是否设置挡块,以及墩高、碰撞刚度、碰撞阻尼等对桥梁结构地震响应的影响。结果表明:设置纵向挡块之后,过渡墩的墩底剪力和墩顶位移有所增加,但墩梁相对位移大幅度降低,可很好地防止纵向落梁震害的发生;碰撞刚度的增大,会增大墩底剪力和墩顶位移,减小主梁位移和墩顶相对位移,对于与本文分析类似规模的桥梁,建议纵向挡块的碰撞刚度取10~8N/m较合适;纵向挡块的碰撞阻尼对桥梁的地震响应影响相对较小,在设计时可不予特别考虑。
关键词
桥梁工程
纵向挡块
KELVIN模型
碰撞刚度
碰撞阻尼
墩高
参数分析
Keywords
bridge
engineering
the
longitudinal
shear
key
Kelvin
model
collision
stiffness
collision
damping
pier
height
parameter
analysis
分类号
U441.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
考虑碰撞效应的连续梁桥横向混凝土挡块设计
被引量:
3
2
作者
徐秀丽
赵伊博
李雪红
刘伟庆
李枝军
机构
南京工业大学土木工程学院
出处
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第12期205-213,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0703400)
国家自然科学基金项目(51778289)
江苏省科技支撑计划项目(BE2014716)
文摘
为给横向混凝土挡块的设计提供明确的依据和参考,以Kelvin模型和Hertz模型为基础,考虑梁体和挡块质量以及二者在碰撞前相对速度的影响,根据动能定理和动量守恒,提出碰撞刚度的计算方法;在此基础上考虑地震作用下主梁与横向挡块间的碰撞效应,分析挡块的初始间隙、高度、厚度等设计参数对墩身、盖梁及挡块自身受力的影响规律。以在满足挡块对墩梁相对位移限制作用的同时,尽可能控制墩身剪力为挡块的设计原则,给出了挡块主要设计参数的建议取值。研究结果表明:设置横向挡块能有效防止落梁震害的发生;随着挡块间隙的逐渐变大,墩身的剪力总体呈减小趋势,碰撞效应减弱;过渡墩的支座滑移距离随挡块初始间隙的增大而增大;挡块厚度和高度对墩底剪力的影响均较小,但对盖梁应力的影响较大,盖梁应力随着挡块厚度的增加而减小,随着挡块高度的增加而增加,当挡块高度达到一定数值时,盖梁的最大拉应力可能超过其最大抵抗应力而破坏;挡块与主梁的初始间隙以0.06m左右为宜,挡块高度可在0.55~0.65m取值,挡块厚度在0.48~0.58m内取值,根据以上参数设置的混凝土挡块,碰撞时最大拉应力可能超过混凝土的抗拉强度而开裂,但受压区混凝土不发生破坏,钢筋的应力亦不超过钢筋的屈服强度,满足挡块承载力的设计要求。
关键词
桥梁工程
横向挡块
碰撞模型
碰撞刚度
挡块设计参数
Keywords
bridge
engineering
transverse
concrete
block
collision
model
collision
stiffness
design
parameter
of
transverse
concrete
block
分类号
U441.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
碰撞参数对隔震桥梁地震响应的影响
被引量:
2
3
作者
彭刚辉
郑史雄
贾宏宇
机构
成都理工大学工程技术学院
西南交通大学土木工程学院
出处
《铁道建筑》
北大核心
2018年第5期13-16,21,共5页
基金
国家自然科学基金(51308465)
中国博士后基金(2015M580031)
中央高校基金(2682014CX004EM)
文摘
以四川省汶川县境内的一座隔震桥梁为例,采用ANSYS建立全桥有限元模型,研究地震作用下梁体碰撞参数对隔震桥梁地震响应的影响。选取5条代表性地震波,利用接触单元Combin40模拟梁体间的碰撞。地震动分析方法采用非线性动力时程法,主要碰撞参数包括碰撞刚度、伸缩缝间隙和恢复系数。结果表明:碰撞刚度、伸缩缝间隙和恢复系数均会对隔震桥梁地震响应产生较大影响;碰撞刚度越大,墩顶位移、碰撞力和隔震支座水平剪力越大;随着伸缩缝间隙的增加,墩顶位移和隔震支座水平剪力、碰撞力的变化规律相反,采用合理的伸缩缝间隙有利于减小墩顶位移和隔震支座水平剪力;墩顶位移和隔震支座水平剪力随恢复系数的增大而增大,碰撞力随恢复系数的增大而减小。
关键词
隔震桥梁
非线性时程法
碰撞刚度
伸缩缝间隙
恢复系数
Keywords
Vibration
isolation
bridge
Nonlinear
time
history
analysis
method
collision
stiffness
Gap
at
expansionjoint
Recovery
coeff
icient
分类号
U448.27 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
新型抗震挡的减震作用
被引量:
1
4
作者
王新山
潘盛山
机构
大连理工大学建设工程学部
出处
《沈阳大学学报(自然科学版)》
CAS
2013年第5期410-415,共6页
文摘
针对当前抗震挡多为刚性,在地震作用下,易与上部结构发生碰撞而产生脆性破坏这一情况,提出一种具有耗能减震作用的柔性抗震挡,并建立了碰撞模型,探讨了碰撞力与碰撞刚度和阻尼比之间的关系.同时,选取一座双层三跨连续梁桥进行有限元计算研究.结果表明:随着碰撞刚度的不断增大,碰撞力也随之增大,墩梁相对位移相应减小,但通过设置合理的碰撞刚度、初始间隙等参数,新型抗震挡就可以取得良好的减隔震效果.
关键词
柔性抗震挡
减震隔震
碰撞刚度
初始间隙
Keywords
flexible
aseismic
block
isolation
collision
stiffness
initial
clearance
分类号
U442.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于箱梁模型试验的Kelvin碰撞刚度
被引量:
2
5
作者
李义强
张钦宇
王新敏
机构
石家庄铁道大学大型结构健康诊断与控制重点实验室
石家庄铁道大学河北省大型结构健康诊断与控制重点实验室
湖北交投智能检测股份有限公司
出处
《长安大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期50-59,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFC0802207)
河北省高等学校科学技术研究项目(QN2017138)。
文摘
选取非同种材料的典型钢箱梁截面和混凝土箱梁截面为原型箱梁截面,基于等效刚度的原则,根据结构模型试验的相似理论,将扁平钢箱梁原型简化为矩形钢箱梁,将单箱双室混凝土箱梁原型简化为实体矩形混凝土梁;设计并制作了4根与原型梁同材料的1/30混凝土梁及钢箱梁模型的缩尺模型,在缩尺模型上布设压力测点和位移测点,设计悬吊式的试验装置,研究混凝土与混凝土、钢材与钢材、混凝土与钢材3种不同材料梁模型的碰撞问题,分析不同模型下的碰撞刚度比,以及碰撞刚度随碰撞速度的变化关系;开展了Kelvin碰撞刚度影响因素的研究,提出了求解Kelvin碰撞刚度的经验模型,得出了试验原型简支混凝土梁桥的Kelvin碰撞刚度的取值范围。研究结果表明:基于试验实测力和位移的关系求解的Kelvin碰撞模型碰撞刚度明显小于较短梁的轴向刚度值,其与较短梁的刚度比最大值仅为0.012680;Kelvin碰撞刚度值与碰撞刚度系数、较短梁轴向刚度、碰撞速度、邻梁长度比及长梁长度相关;Kelvin碰撞模型下同种材料碰撞刚度系数的上、下限值均大于非同种材料的,而混凝土或钢材同种材料的碰撞刚度系数相差较小;32 m简支梁桥Kelvin碰撞刚度k_k的取值在4×10^5~6×10^5 kN/m之间。
关键词
桥梁工程
碰撞模拟
模型试验
Kelvin碰撞刚度
Keywords
bridge
engineering
collision
simulation
model
test
Kelvin
collision
stiffness
分类号
U442.55 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑碰撞效应的混凝土连续梁桥纵向挡块参数分析研究
徐秀丽
张勇
潘安
赵伊博
李雪红
《公路工程》
北大核心
2019
4
下载PDF
职称材料
2
考虑碰撞效应的连续梁桥横向混凝土挡块设计
徐秀丽
赵伊博
李雪红
刘伟庆
李枝军
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
3
原文传递
3
碰撞参数对隔震桥梁地震响应的影响
彭刚辉
郑史雄
贾宏宇
《铁道建筑》
北大核心
2018
2
下载PDF
职称材料
4
新型抗震挡的减震作用
王新山
潘盛山
《沈阳大学学报(自然科学版)》
CAS
2013
1
下载PDF
职称材料
5
基于箱梁模型试验的Kelvin碰撞刚度
李义强
张钦宇
王新敏
《长安大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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