江苏省自然科学基金(BK20130937)
- 作品数：13 被引量：62H指数：5
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- 相关机构：南京工业大学北京工业大学南京林业大学更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程轻工技术与工程机械工程更多>>
- 近断层地震动下曲线梁桥碰撞效应研究被引量：13
- 2018年
- 桥梁的地震碰撞会导致结构局部破坏,甚至造成落梁、倒塌等严重灾害,曲线梁桥的非规则性使得其碰撞效应与直梁桥显著不同。对一典型的三跨曲线梁桥建立多尺度有限元数值模拟模型,利用三维接触-摩擦模型结合显式动力接触算法模拟曲线梁桥上部主梁间的碰撞,研究了近断层地震动下碰撞效应对曲线梁桥地震反应的影响,并对地震动参数、碰撞刚度、伸缩缝间隙及曲率半径进行了详细的参数影响分析研究。研究结果表明:曲线梁桥地震响应受非均匀碰撞影响显著,碰撞限制了主梁相对位移;近断层脉冲地震较其他两类地震对曲线梁桥碰撞效应的影响更为显著,碰撞力最大值随着碰撞刚度和曲率半径的增加而增大,随着伸缩缝间隙的增大而减小,主梁相对位移响应则相反;外侧切向位移较大,落梁很有可能从曲线梁外侧发生。
- 左烨孙广俊王志鹏李鸿晶
- 关键词：曲线梁桥近断层地震有限元模型
- 多尺度模型界面连接方法研究
- 近些年来,多尺度模拟计算逐步得到广泛地应用,但是如何保证不同尺度模型之间界面连接的科学合理仍有待商榷。本文试图从研究结构构件在宏观、细观尺度下的不同特征出发,通过有限元软件ABAQUS建立单柱的多尺度模型,对比两种界面连...
- 张莹孙广俊李鸿晶
- 关键词：多尺度数值模拟混凝土框架
- 文献传递
- 板式橡胶支座曲线梁桥地震反应与参数影响分析被引量：4
- 2015年
- 在地震中,曲线梁桥的反应较为复杂,容易发生碰撞甚至是落梁,板式橡胶支座经常会发生较大滑移,这种支座的滑移特性又会显著地改变曲线梁桥的动力反应。以某座板式橡胶支座曲线连续梁桥为研究对象,建立桥梁的多尺度有限元模型,通过非线性时程方法,分析了地震作用下曲线梁桥上部结构、支座和下部结构的动力反应。在此基础上,采用显式动力接触算法,模拟了主梁与桥台间的碰撞行为,并改变支座摩擦系数的取值,分别研究了梁端碰撞效应和板式橡胶支座摩擦系数对桥梁结构地震反应的影响。结果表明,由于曲线梁桥内、外侧支座竖向反力的差异,使得内侧板式橡胶支座较外侧支座更容易发生滑移,外侧桥墩受力明显较内侧桥墩复杂;碰撞作用降低了支座的抗滑能力,使得主梁端部位移和墩底内力都有所增大;支座的抗滑能力随着摩阻系数的增大而显著提高,摩阻系数和碰撞作用对桥墩扭矩的影响都较为显著。
- 韦杰孙广俊李鸿晶
- 关键词：曲线梁桥地震碰撞板式橡胶支座
- 近断层速度脉冲对RC框架的地震反应影响被引量：5
- 2017年
- 强烈的速度脉冲运动严重影响结构的地震响应,而目前的抗震设计规范并未对结构的速度响应作出全面分析。因此,根据汶川地震记录筛选出两组具有代表性的近断层强震数据:一组3向均含有速度脉冲;另一组3向均不含速度脉冲。对选出的6条地震动的速度反应谱、V^2时-频反应谱、累积动能曲线进行了分析比较。在此基础上,以某钢筋混凝土框架结构为例,探讨了结构在这两组输入地震动作用下的动力响应差异和速度脉冲对钢筋混凝土结构的地震反应影响。结果表明:近断层速度脉冲型地震动对各频率段的单自由度体系均有较大的能量输入,且对长周期结构具有更大的破坏作用。
- 张莹孙广俊李鸿晶
- 关键词：速度脉冲地震反应
- 地震落梁两级控制装置的开发与试验
- 2019年
- 为了增强桥梁抗御地震落梁的能力,减轻交通生命线系统的震害损失,基于耗能减震、多级设防和结构分灾三个抗震性能设计理念,设计了一种具有耗能限位和上部体系连续化两级功能,并能在不同水准地震下自动实现功能转换的地震落梁控制装置。首先,分析了装置的构成、特点和工作机理,对第1级耗能限位组件进行了拟静力试验,测试了耗能滞回曲线;然后,对第2级拉索连梁组件进行了静力拉伸试验,评价了其变形性能、破坏形式和锚固性能;最后,对抗震销栓进行了剪切试验,考察了控制级别的转换,采用试验结果对有限元模拟结果进行了验证。研究表明,地震落梁两级控制装置具有有效的位移约束、合理的耗能机制和明确的分灾保险丝构造,实现了梁-梁连接和墩-梁连接控制模式的优势互补,实现了强震作用下对桥梁落梁失效的控制和对桥墩的安全保护。
- 孙广俊王森李鸿晶
- 关键词：桥梁地震落梁连梁
- 中外桥梁抗震设计规范有关防落梁的比较与研究被引量：3
- 2016年
- 对中外抗震设计规范中有关防落梁控制措施的规定进行阐述,并从梁端最小支承宽度、限位装置设计荷载及相关构造措施3个方面对各国规范进行对比分析,总结各国规范对于防落梁措施规定的优缺点,提出对我国规范中防落梁措施规定有益的建议。结果表明:美国、日本等国家防落梁系统研究较为成熟,目前大都采用静力或拟静力方法,易于工程设计实现,但忽略了结构自身振动特性影响;我国规范对于防落梁规定多为构造要求,需要进一步完善,满足实际工程要求。
- 左烨孙广俊李鸿晶
- 关键词：桥梁工程抗震规范
- 简支梁桥地震落梁失效控制模式研究被引量：8
- 2014年
- 对地震作用下桥梁的落梁失效进行有效的控制,是桥梁抗震工程中的关键问题之一。考虑支座非线性、桥墩弹塑性和碰撞效应的影响,建立了5跨简支梁桥的有限元模型。采用非线性时程方法计算了多跨简支梁桥在墩-梁连接和梁-梁连接2种落梁失效控制模式下的纵向地震反应,并和无落梁失效控制时的桥梁反应进行了比较,分析了两类防落梁模式的控制机制和控制效果。研究了简支梁桥邻跨刚度比、防落梁连接刚度和初始间隙等参数对落梁失效控制效果的影响规律,进一步提出了有效的防落梁模式建议。研究表明:梁-墩连接控制模式可以有效地减小简支梁桥的位移反应,控制落梁失效,但会引起桥墩内力的增大,控制效果受到邻跨刚度比和控制系统参数的影响,梁-梁连接控制模式不能有效地控制落梁失效。
- 孙广俊李鸿晶赵鹏飞
- 关键词：简支梁桥地震反应落梁碰撞
- 混凝土梁桥地震倒塌失效机制被引量：6
- 2018年
- 倒塌失效是混凝土梁桥地震破坏的一个重要极限状态,揭示其机制对于提高结构的抗倒塌性能具有重要的现实意义和工程实用价值。对3种混凝土梁桥的非线性地震响应及倒塌破坏过程进行了数值模拟,从结构体系转化、桥墩受力及梁-墩碰撞作用等方面揭示了3种类型桥梁的地震损伤演化规律及连续倒塌机制。研究表明:梁-墩相对位移过大是造成落梁的前提条件,而落梁时梁-墩撞击作用进一步推动加剧了桥墩破坏和整体倒塌过程。连续梁桥的地震倒塌失效是一个整体连续的过程,简支-连续梁桥和简支梁桥的倒塌失效是一个局部连续过程。简支梁桥地震倒塌过程中桥墩受到的碰撞力在3种混凝土梁桥中最大。
- 左烨孙广俊李鸿晶
- 关键词：混凝土梁桥地震连续倒塌
- 混凝土结构多尺度建模界面连接方法被引量：9
- 2015年
- 分别采用变形协调方法和力的平衡方法建立了混凝土单柱的多尺度模型,分析了混凝土柱在静力荷载下的内力分布特征及动力荷载下的变形性能,并对多尺度模型界面连接方式的合理性进行了分析.在此基础上,以某三层钢筋混凝土框架结构为例,分别建立了结构的实体模型、梁模型和力平衡界面连接下的多尺度模型;计算了多尺度模型的低周往复性能,并与试验结果进行对比,以验证力平衡界面连接方式在多尺度建模中的有效性.结果表明:在静力荷载作用下,运用力平衡方法处理界面连接较变形协调方法更符合实际受力情况;在动力荷载作用下,2种界面连接方式都是可行的.采用多尺度模型进行整体结构建模,既能可靠地实现结构整体受力行为的模拟,还能反映结构关键部位的受力性能,计算效率显著提高.
- 张莹孙广俊李鸿晶
- 关键词：混凝土结构
- 横系梁对双柱墩混凝土曲线梁桥地震反应的影响分析被引量：7
- 2015年
- 为研究地震作用下,钢筋混凝土曲线梁桥中横系梁设置位置、刚度对结构受力的影响规律,以设置2道横系梁的双柱墩曲线梁桥为背景,考虑曲线梁桥的弯扭耦合效应和主梁间的非均匀碰撞效应,运用大型有限元软件ABAQUS建立桥梁的三维多尺度模型,设置6种横系梁位置工况,采用时程分析法分析不同位置横系梁对桥梁主梁、支座和桥墩的地震反应影响。最后,选择上述计算结果中较为合理的工况为背景,进一步研究横系梁刚度对桥梁地震反应的影响。研究结果表明:横系梁位置的变化对地震作用下曲线梁桥的主梁横向位移、支座受力、墩顶横向位移及墩底扭矩有比较明显的影响;横系梁沿墩柱较为均匀地分布时,对桥梁地震反应行为最为有利;适当地提高横系梁刚度可以减小桥梁的地震反应。
- 董方超孙广俊李鸿晶
- 关键词：混凝土桥曲线梁桥地震受力
