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摇摆-自复位双层桥梁排架墩抗震体系研究 被引量：6
1
作者 孙治国 赵泰儀 +2 位作者 韩强 王东升 亓兴军 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期472-480,共9页
为实现摇摆-自复位(Rocking Self-Centering,RSC)双层桥梁排架墩的地震损伤控制设计和震后功能快速恢复,结合外置角钢、耗能钢筋、无黏结预应力筋设计了仅上层摇摆(模型1)、仅下层摇摆(模型2)以及双层均摇摆(模型3)的3种RSC双层排架墩... 为实现摇摆-自复位(Rocking Self-Centering,RSC)双层桥梁排架墩的地震损伤控制设计和震后功能快速恢复,结合外置角钢、耗能钢筋、无黏结预应力筋设计了仅上层摇摆(模型1)、仅下层摇摆(模型2)以及双层均摇摆(模型3)的3种RSC双层排架墩。同时设计了一个普通钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)双层排架墩(模型4)作为参考。建立了不同排架墩的抗震数值分析模型,并结合1个RSC单层排架墩的拟静力试验结果验证了建模方法的准确性。定义了RSC双层排架墩在强震下的失效准则,分析了近断层地震动下各双层排架墩的地震反应。结果表明:与普通RC双层排架墩相比,各RSC双层排架墩基本自振周期显著增大。PGA为0.1g时,RSC双层排架墩的角钢屈服并耗能。PGA为0.4g时,普通RC双层排架墩的层间残余位移角为0.82%,RSC双层排架墩的层间残余位移角接近0,且各RSC双层排架墩中预应力筋均未屈服;除模型1中的外置角钢未被拉断破坏外,其余模型中的角钢均被拉断。模型4下层桥墩截面的曲率延性系数远大于模型1下层(非摇摆层)桥墩以及模型2上层(非摇摆层)桥墩截面的曲率延性系数值。 展开更多
关键词 桥梁 抗震结构 摇摆-自复位 双层排架墩 失效准则
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斜交连续刚构桥桥墩地震易损性分析 被引量：4
2
作者 张智 李小军 +1 位作者 兰日清 宋辰宁 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1391-1401,共11页
以美国西部地区某斜交公路连续刚构桥为研究对象,研究其不等高墩易损性差异以及斜交角的改变对桥墩地震易损性的影响。考虑桥梁结构参数和地震动的不确定性,选取100条地震动,沿纵桥向输入,生成“结构-地震动”样本库,以地震动峰值加速度... 以美国西部地区某斜交公路连续刚构桥为研究对象,研究其不等高墩易损性差异以及斜交角的改变对桥墩地震易损性的影响。考虑桥梁结构参数和地震动的不确定性,选取100条地震动,沿纵桥向输入,生成“结构-地震动”样本库,以地震动峰值加速度(PGA)为强度指标(IM),利用OpenSees软件对结构进行非线性时程分析得到桥墩动力响应,而后以桥墩曲率延性比衡量桥梁破坏状态,在确定桥墩损伤指标的基础上,采用可靠度理论得到各桥墩的地震易损性曲线,判断桥墩的损伤模式、损伤特点。在此基础上,改变桥梁斜交角度进行易损性分析,得到斜交角变化对桥墩地震易损性的影响。研究表明:该桥最矮墩发生损伤的概率大于其他桥墩,桥墩最先进入塑性的是墩顶和墩底区域;不同斜交角对桥墩的地震响应影响显著,各墩损伤破坏排序与斜交桥结构构造特点有关,同一排架墩的两侧墩柱易损性呈现与角度变化趋势相反的排列,损伤越严重,趋势越明显;对于此不等高的斜交刚构桥,最矮墩为其抗震薄弱环节,斜交角越大,越应该关注钝角处矮墩的损伤情况,并提高其设计标准,在进行斜交刚构桥抗震设计中应予以重视。 展开更多
关键词 刚构桥 不等高墩 斜交角 易损性分析 曲率
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运营期桥梁风险评估综述 被引量：3
3
作者 张荣凤 亓兴军 《中国水运（下半月）》 2020年第10期123-125,共3页
桥梁在运营期阶段暴露于自然环境中,面临复杂繁多的风险,为保证桥梁在役时期的安全性,通过风险评估对其进行安全评价。对国内外桥梁风险评估文献的分析,探究目前运营期桥梁风险评估的研究状况,总结为船桥相撞、车桥相撞、火灾、地震、... 桥梁在运营期阶段暴露于自然环境中,面临复杂繁多的风险,为保证桥梁在役时期的安全性,通过风险评估对其进行安全评价。对国内外桥梁风险评估文献的分析,探究目前运营期桥梁风险评估的研究状况,总结为船桥相撞、车桥相撞、火灾、地震、超载等单因素风险以及多风险因素。探究不同因素下桥梁风险评估理论,发现其中的不足,以便找到进一步的研究方向。研究结果表明:桥梁风险研究起于船撞风险,现已在设计阶段出现规避风险的设计规范,运营期间相关评估理论较丰富;车桥相撞以及超载风险相关研究较少,需要进一步完善相关理论;多因素风险更加符合现实中桥梁所面临的风险,需要进一步研究形成风险评估体系。 展开更多
关键词 风险评估 船桥相撞风险 桥梁火灾风险 桥梁地震风险 风险理论
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基于模态挠度的斜交桥静载试验数值方法 被引量：8
4
作者 亓兴军 赵越 赵奇 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2020年第3期55-62,共8页
为了探讨不中断交通情况下进行桥梁静载试验的可行性,以斜交简支空心板桥龙山桥为研究对象,研究基于模态挠度的静载试验应用于斜交板桥承载力评估的计算精度问题。首先利用环境激励获得桥梁在运营状态下的模态参数,再采用附加质量法对... 为了探讨不中断交通情况下进行桥梁静载试验的可行性,以斜交简支空心板桥龙山桥为研究对象,研究基于模态挠度的静载试验应用于斜交板桥承载力评估的计算精度问题。首先利用环境激励获得桥梁在运营状态下的模态参数,再采用附加质量法对桥梁模态振型进行质量归一化,计算桥梁的位移柔度矩阵,最后利用位移柔度矩阵和等效荷载分配的方法计算桥梁的模态挠度。建立龙山桥的有限元梁格计算模型,根据荷载试验规程设计了静载试验中载和偏载2个加载工况,利用龙山桥的前5阶模态参数计算位移柔度矩阵,预测桥梁在2个加载工况下各控制截面的模态挠度,并与有限元模型计算挠度和实测挠度相对比。结果表明:中载工况下模态挠度与计算挠度相比,相对误差均小于5%,控制截面最大计算相对误差为3.55%;偏载工况下模态挠度与计算挠度相比,相对误差均小于6%,控制截面最大相对误差为5.15%,能够满足工程精度要求;模态挠度能够有效代替桥梁静载试验的实测静载挠度,利用模态挠度评估桥梁承载力具有较强的有效性和可行性。 展开更多
关键词 模态挠度 斜交桥 误差分析 位移柔度矩阵 静载试验
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基于环境激励的连续梁桥挠度评定方法研究 被引量：6
5
作者 亓兴军 孙绪法 +2 位作者 赵越 李洪印 王珊珊 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2021年第4期73-79,共7页
为研究基于环境激励的在役连续梁桥承载能力评定方法的可行性,根据《公路桥梁荷载试验规程》设计桥梁静载试验方案,利用随机子空间法测量识别桥梁在环境激励下的模态参数,结合桥梁有限元模型提取集中质量矩阵,对桥梁实测模态振型进行质... 为研究基于环境激励的在役连续梁桥承载能力评定方法的可行性,根据《公路桥梁荷载试验规程》设计桥梁静载试验方案,利用随机子空间法测量识别桥梁在环境激励下的模态参数,结合桥梁有限元模型提取集中质量矩阵,对桥梁实测模态振型进行质量归一化,识别桥梁的实测位移柔度矩阵,预测桥梁在静力荷载作用下的实测模态挠度,最后结合规范对桥梁承载能力进行评定。以4跨连续梁桥为实例建立损伤桥梁有限元模型,基于有限元数值模拟环境激励,预测了该连续梁桥的柔度矩阵和试验荷载下的模态挠度,并与初始无损桥梁的理论设计挠度进行对比,计算了静载试验校验系数。结果表明:各测点挠度的最大相对误差不超过6%,基本满足工程精度要求,根据规范判断该损伤桥梁承载能力不满足设计要求;该方法能够准确评估既有桥梁的承载能力,基于环境激励的连续梁桥承载能力评定方法具有较强的有效性和可行性。 展开更多
关键词 静载试验 模态挠度 柔度矩阵 质量归一化振型 随机子空间法
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斜交梁桥频率间接识别效果的影响参数 被引量：5
6
作者 亓兴军 肖志全 张荣凤 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2020年第6期119-126,共8页
采用过桥车辆振动响应识别桥梁自振特性的间接测量法能够避免传统动载试验测量桥频方法存在的操作复杂和成本高等缺点。根据车桥耦合振动理论和桥梁间接测量法基本原理,对实际工程中的某一斜交梁桥建立车辆与桥梁耦合振动的有限元模型,... 采用过桥车辆振动响应识别桥梁自振特性的间接测量法能够避免传统动载试验测量桥频方法存在的操作复杂和成本高等缺点。根据车桥耦合振动理论和桥梁间接测量法基本原理,对实际工程中的某一斜交梁桥建立车辆与桥梁耦合振动的有限元模型,采用双轴半车模型模拟测量车辆,提取车辆匀速驶过桥梁时的车辆加速度时程响应,并利用峰值拾取法进行频谱分析,剔除已知的车辆相关频率识别出桥梁的前三阶自振频率,分析了6种不同车速、6种不同车重、8种不同桥梁斜交角度对桥梁频率识别效果的影响特点。结果表明,间接测量法能够有效地识别桥梁比较密集的频率,车速低于20 km/h时,能够较好地识别出斜交梁桥的前3阶频率,车速较高时无法识别桥梁的频率信息;相对较小的车桥质量比对桥梁频率识别有利;斜交梁桥不同的斜交角度基本不影响桥梁频率识别的精度;桥面粗糙时采用差值法仍能较好地识别。数值模拟表明,间接测量法对于不规则斜交梁桥频率仍有较好的识别效果。 展开更多
关键词 车桥耦合 斜交梁桥 间接测量法 粗糙桥面 自振频率
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