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1.
研究目的:通过非线性动力有限元分析,模拟多塔斜拉桥在多点激励下的地震响应以及揭示其在强震下的倒塌破坏模式。创新要点:解决了多塔斜拉桥的非线性动力数值模拟技术,并首次模拟了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法:首先采用隐式的Newmark-β法求解多点地震激励下的非线性动力方程(图3),随后采用显式的中心差分格式对强震作用下桥梁的倒塌破坏过程进行数值仿真(图4)。重要结论:1.单主梁模型的数值结果可以很好地反映地震模拟振动台试验的地震响应结果;2.在加速度峰值为4.0 m/s2的El-Centro波时,多塔斜拉桥模型只出现了中塔支座的破坏;3.在加速度峰值为4.0 m/s2的江心波时,多塔斜拉桥模型先后出现了支座破坏、拉索与塔的连接破坏以及中塔上塔柱段的单元失效。 相似文献
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研究目的：创新要点：为多塔斜拉桥在一致激励和非一致激励下地震响应的研究提供地震模拟振动台全桥试验方法,并有助于加强多塔斜拉桥抗震性能和抗震设计的认识。1．建立了地震模拟振动台多台阵试验方法,并首次将其应用于多塔斜拉桥全桥比例缩尺模型的地震响应分析之中;2．通过地震模拟振动台试验,揭示了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性并提出了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法：1．基于动力相似理论,设计与制作了多塔斜拉桥的全桥比例缩尺模型（图2）;2．利用地震模拟振动台多台阵试验,根据在不同地震波作用下和考虑行波效应后多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性（图5～图8）;3．根据在地震波不同强度作用下多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响虚,分析了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式和地震响应（图9）。重要结论：1．江心波作用下该多塔斜拉桥的地震响应大于其他三种地震波;2．多塔斜拉桥在抗震设计时需要考虑行波效应的影响;3．在El-Centro波的加速度峰值高达4．0m／s^2时,多塔斜拉桥模型出现了支座破坏。 相似文献
3.
研究目的:为多塔斜拉桥在一致激励和非一致激励下地震响应的研究提供地震模拟振动台全桥试验方法,并有助于加强多塔斜拉桥抗震性能和抗震设计的认识。创新要点:1.建立了地震模拟振动台多台阵试验方法,并首次将其应用于多塔斜拉桥全桥比例缩尺模型的地震响应分析之中;2.通过地震模拟振动台试验,揭示了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性并提出了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法:1.基于动力相似理论,设计与制作了多塔斜拉桥的全桥比例缩尺模型(图2);2.利用地震模拟振动台多台阵试验,根据在不同地震波作用下和考虑行波效应后多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性(图5~图8);3.根据在地震波不同强度作用下多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式和地震响应(图9)。重要结论:1.江心波作用下该多塔斜拉桥的地震响应大于其他三种地震波;2.多塔斜拉桥在抗震设计时需要考虑行波效应的影响;3.在El-Centro波的加速度峰值高达4.0 m/s2时,多塔斜拉桥模型出现了支座破坏。 相似文献
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程怡 《福建工程学院学报》2018,(4):320-325
以某跨径为110 m的独塔异形斜拉桥为工程背景,通过非线性有限元分析对斜拉桥在强震作用下的地震响应特性及减震措施进行了研究,得出如下结论:相比Lander-amboy波,卓越周期与桥梁固有周期较为接近的Cerro Prieto波能够引起结构较大的地震响应。行波效应能够显著增大工程背景斜拉桥的地震响应,且随着视波速的增大,桥梁的加速度响应明显增大。阻尼系数25 000 kN·s/m为工程背景斜拉桥的最优粘滞阻尼器设计参数,且在塔梁连接处安装该参数粘滞阻尼器后,斜拉桥减震效果显著,尤其能明显减小结构的位移响应。 相似文献
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建立了半主动悬架支撑下1/4车的振动模型,推导了其运动微分方程,运用matlab/simulink工具箱模拟了汽车在40m/s和100m/s两种工况作用下B级路面的随机激励,并编写了1/4车模型在随机激励作用下频域响应求解的仿真框图程序。结果表明,带有PID控制器的半主动悬架与被动悬架相比,明显地降低了车身加速度,即明显改善了汽车平顺性：在时速为40m/s时,车体的振动能量峰值减少了69.8%;在时速为100m/s时,车体的振动能量峰值减少了65.5%;相较于高速工况下,半主动悬架在车速为中低速时,对于平顺性的改善的作用更加明显。 相似文献
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颜桂云余勇胜袁宇琴李环辉张东鹏 《福建工程学院学报》2021,(4):307-314
根据远场类谐和地震动、普通地震动反应谱与规范反应谱之间的包络关系,选取输入结构的地震动加速度峰值?建立双柱墩式抗震梁桥,分析同峰值加速度的远场类谐和地震动和普通地震动作用下双柱墩式梁桥主梁、墩柱的地震响应等,揭示远场类谐和地震动作用下双柱墩式梁桥的动力响应与失效机理?采用SR模型模拟双柱墩抗震梁桥墩底的SSI效应,分析远场类谐和地震动作用下梁桥地震响应变化规律。结果表明,远场类谐和地震动对桥梁的地震响应为普通地震动作用的1.5倍以上,其设防烈度至少应提高一度才能保证桥梁的安全?墩-系梁连接点处弯矩随桩土刚度减小而增大,有可能会引起桥墩弯曲破坏。 相似文献
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为研究某一设有叠合柱的局部错层钢筋混凝土（reinforced concrete,RC）框架结构在近断层和远场地震作用下的破坏概率,自定义钢管混凝土叠合柱塑性铰参数,并与试验对比验证塑性铰参数的有效性。采用SAP2000建立非线性分析模型,选取近断层和远场地震波共22条,分别以地震峰值加速度（peak ground acceleration,PGA）和最大层间位移角作为地震动强度指标和结构性能指标,基于增量动力分析（incremental dynamic analysis,IDA）结果和点估计函数对错层框架结构进行易损性分析。结果表明：对于远场地震动,结构满足“三水准”抗震设防要求,在罕遇地震下超越防止倒塌极限状态的概率仅为0.24%;结构在近断层多遇地震下仍能满足“小震不坏”的设计要求,设防地震下结构超越修复后使用极限状态的概率为53.63%,发生中等破坏的概率较大,罕遇地震下结构达到倒塌极限状态的概率为5.37%,较远场地震作用破坏更为严重。研究结果可为错层框架结构的设计和地震风险评估提供参考。 相似文献
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2009年江苏高考物理第7题原题为：如图1所示，以8m／s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m，该车加速时最大加速度大小为2m／s^2，减速时最大加速度大小为5m／s^2。此路段允许行驶的最大速度为12．5m／s。下列说法中正确的有（ ） 相似文献
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陈铁冰 《深圳职业技术学院学报》2014,(1):37-45
针对大型复杂桥梁结构极限状态方程一般难以显式表达的特点,提出了基于神经网络的大跨度斜拉桥可靠度评估方法．通过Latinhypercube抽样技术对随机参数进行抽样,应用大跨度斜拉桥非线性有限元进行分析．通过对随机抽样的样本数据进行训练,应用神经网络的非线性映射和泛化技术,对大跨度斜拉桥的极限状态方程进行数值模拟．通过极限状态方程对随机变量的偏导数,求解结构可靠指标的优化问题,计算大跨度斜拉桥的可靠指标．结果表明：对于隐式极限状态方程的大跨度斜拉桥可靠度评估问题,本文方法具有较高的计算精度和较好的计算效率;荷载布置方式、作用位置等对斜拉桥可靠指标有很大影响;计入3种几何非线性效应后斜拉桥偏于不安全,其中斜拉索垂度非线性效应的影响最为显著． 相似文献
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周理斌 《数理天地(高中版)》2006,(2)
题如图1所示,半径R =0．4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量m=0．1kg的小球,以初速度v0=7．0m／s在水平地面上向左做加速度a=3．0m／s2的匀减速直线运动,运动4．0m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C 点．求A、C之间的距离．(取重力加速度g= 10m／s2) (05年广东) 相似文献
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鉴于矮塔斜拉桥受力性能的特殊性,引入增量动力分析（IDA）和拉丁超立方体抽样（LHS）评估该结构在地震激励下发生损伤的风险概率。首先采用LHS考虑桥梁构件材料的随机性,与事先选取的地震波相结合形成桥梁-地震动样本集合;其次在确定桥梁有限元模型主要构件损伤指标的基础上采用基于蒙特卡罗（MC）抽样的IDA进行地震易损性分析和地震风险概率评估。为验证方法的正确性和有效性,对一预应力混凝土独塔双索面矮塔斜拉桥结构模型进行地震风险概率评估,结果表明:该方法既充分考虑了材料和地震输入双重随机性又避免了繁琐的积分过程,同时也提高了工程计算的效率及精度。 相似文献
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在通用有限元程序MSC.MARC中加入基于纤维模型编制的THUFIBER程序和三维实体单元模型分别模拟钢筋混凝土桥墩和桥梁上部结构,建立了高墩大跨连续刚构桥的有限元模型。采用汶川地震记录,针对四川境内某一实际桥梁,分析了行波效应对其地震反应的影响。结果表明:波速较小时,行波效应对墩顶的位移有利。墩底是地震分析时的危险截面,行波效应对结构反应较为复杂,在某些截面上可能加大,也可能降低,在抗震设计时,应考虑行波效应的影响。 相似文献
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Nonlinear vibration can cause serious problems in long span cable-stayed bridges.When the internal resonance threshold is reached between the excitation frequency and natural frequency,large amplitudes occur in the cable.Based on the current situation of lacking corresponding constraint criteria,a model was presented for analyzing the dynamic reliability of coupling oscillation between the cable and tower in a cable-stayed bridge.First of all,in the case of cable sag,the d'Alembert principle is applied to studying the nonlinear dynamic behavior of the structure,and resonance failure interval of parametric oscillation is calculated accordingly.Then the dynamic reliability model is set up using the JC method.An application of this model has been developed for the preliminary design of one cable-stayed bridge located on Hai River in Tianjin,and time histories analysis as well as reliability indexes have been obtained.When frequency ratio between the cable and tower is approaching 1∶2,the reliability index is 0.98,indicating high failure probability.And this is consistent with theoretical derivation and experimental results in reference.This model,which is capable of computing the reliability index of resonance failure,provides theoretical basis for the establishment of corresponding rule. 相似文献
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This paper presents a semi-active strategy for seismic protection of a benchmark cable-stayed bridge with consideration of multiple-support excitations. In this control strategy, Magnetorheological (MR) dampers are proposed as control devices, a LQG-clipped-optimal control algorithm is employed. An active control strategy, shown in previous researches to perform well at controlling the benchmark bridge when uniform earthquake motion was assumed, is also used in this study to control this benchmark bridge with consideration of multiple-support excitations. The performance of active control system is compared to that of the presented semi-active control strategy. Because the MR fluid damper is a controllable energy- dissipation device that cannot add mechanical energy to the structural system, the proposed control strategy is fail-safe in that bounded-input, bounded-output stability of the controlled structure is guaranteed. The numerical results demonstrated that the performance of the presented control design is nearly the same as that of the active control system; and that the MR dampers can effectively be used to control seismically excited cable-stayed bridges with multiple-support excitations. 相似文献
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INTRODUCTIONAlthoughmanyeffortsweremadeoverthepastdecadestounderstandthedynamicbehaviorofcable-stayedbridges(WilsonandGravelle,1991),verylittlehasbeenreportedintheliteratureabouttheirseismicresponse-controlanalysis.Eveninthosestudiesreported,onlyuniformearthquakemotionwasassumedalongtheentirebridge(NiandSpencer,2000;Jungetal.,2001;Yozo,2002).Thisassumption,however,maybeunrealisticforlongspanbridgessincethedifferencesingroundmotionamongdifferentsupportsduetotravelingseismicwavesmayresult… 相似文献
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为了分析塔式起重机的动力特性及在不同水平下的地震响应,首先借助ANSYS有限元分析软件,对塔式起重机进行模态分析;其次对塔式起重机的有限元模型分别输入EI Centro、Taft及汶川什邡八角站三种激励地震波,分析塔身和水平横梁节点地震响应,最后讨论塔式起重机的抗震设计要点及隔震措施。结果表明：塔式起重机的塔臂疲劳主要由地震反应谱中的窄带过程控制,反之,塔臂的折断破坏是由宽带过程起主要作用。 相似文献
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以某双塔单索面人行钢斜拉桥为对象,采用Midas Civil建立全桥空间杆系有限元模型,进行恒载、活载和承载能力极限状态作用下结构受力性能分析,同时开展该桥的动力特性分析。研究表明:对于该异形斜拉桥,活载引起的主梁和主塔弯矩效应较恒载作用下的结果更加显著;承载能力极限状态作用下,该桥主梁、主塔、斜拉索等主要承重构件的最大应力均小于材料容许应力,满足规范要求;动力特性分析结果表明主梁面内刚度和主塔面外刚度较小,此外遮阳棚的局部振动在高阶振型中所占比例较大,在地震作用下可能发生破坏;该桥的一阶竖向自振频率为1.92 Hz,不满足现行规范要求,建议采取有效的减振措施来控制人致振动响应。 相似文献
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The seismic analysis of a rigid-framed prestressed concrete bridge in Tianjin Light Railway is performed. A 3-D dynamic finite element model of the bridge is established considering the weakening effect caused by the soft soil foundation. After the dynamic characteristics are calculated in terms of natural frequencies and modes, the seismic analysis is carried out using the modal response spectrum method and the time-history method, respectively. Based on the calculated results, the reasonable design values are finally suggested as the basis of the seismic design of the bridge, and meanwhile the problems encountered were also analyzed.Finally, some conclusions are drawn as ：1 ) Despite the superiority of rigid-framed prestressed concrete bridge,the upper and lower ends of the piers of the bridge are proved to be the crucial parts of the bridge, which are easily destroyed under designed earthquake excitations and should be carefully analyzed and designed; 2) The soft soil foundation can possibly result in rather weakening of the lateral rigidity of the rigid-framed bridge, and should be paid considerable attention; 3) The modal response spectrum method, combined with time-history method, is suggested for the seismic analysis in engineering design of the rigid-framed prestressed concrete bridge. 相似文献