考虑行波效应的大跨度桥梁抗震分析方法（共10篇）由网友“大大大大包子”投稿提供，下面是小编整理过的考虑行波效应的大跨度桥梁抗震分析方法，欢迎您能喜欢，也请多多分享。
篇1：考虑行波效应的大跨度桥梁抗震分析方法
考虑行波效应的大跨度桥梁抗震分析方法
对大跨结构的地震分析方法做了简要的介绍和评述.大跨结构与普通结构相比,在地震作用下要考虑地震地面变化的.空间变化效应(即:行波效应、部分相干效应和局部场地效应等).基于这一考虑,重点介绍了多点非一致激励反应谱分析方法、非平稳随机响应的虚拟激励法和时程分析方法,最后给出一些建议.
作 者：刘承刚 LIU Cheng-gang 作者单位：河北邯郸市交通局,河北,邯郸,056002 刊 名：工程建设与设计 英文刊名：CONSTRUCTION & DESIGN FOR PROJECT 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U411 U442.5+5 关键词：地震 反应谱 非一致激励 虚拟激励法 行波效应篇2：桥梁抗震的分析方法
桥梁抗震的分析方法
针对我国桥梁抗震研究的重要性,对当前桥梁抗震分析方法中的确定性分析方法及概率性分析方法进行了论述,指出同一桥梁对不同地震动输入有不同地震反应,合理的地震动输入至少应是桥址区的`可能地震动,强调了大力发展桥梁抗震随机分析方法的必要性.
作 者：杨斌 纪延安 杜昊璇 YANG Bin JI Yan-an DU Hao-xuan 作者单位：杨斌,YANG Bin(上海市第一市政工程有限公司,上海,83)纪延安,JI Yan-an(贵州大学土木建筑学院,贵州,贵阳,550003)
杜昊璇,DU Hao-xuan(上海市隧道工程轨道交通设计研究院,上海,200070)
刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 35(7) 分类号：U442 关键词：抗震 反应谱法 时程分析法 功率谱法 虚拟激励法篇3：桥梁抗震设计方法初探
桥梁抗震设计方法初探
桥粱的抗震设计应考虑在现有条件和易于施工的'前提下,对于一般桥梁采用以不多的抗震投资达到避免或减轻震害的目的.本文结合作者多年的桥梁设计经验,重点阐述了目前在桥梁抗震设计中所采用的方法,并探讨了特殊地区桥梁建设工程中抗震设计的主要措施和方法.
作 者：卢字波 韦韩恺 作者单位：卢字波(广州粤路勘察设计有限公司广州分公司,广东,广州,510507)韦韩恺(南宁市西乡塘区安吉路17号广西二建第二分公司,广西,南宁530001)
刊 名：科技信息 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2009 “”(3) 分类号：U4 关键词：桥梁 抗震设计 初探篇4：大跨度桥梁非线性分析的论文
大跨度桥梁非线性分析的论文
摘要：本文在前人研究的基础上提出了统一的颤振和抖振分析方法。该方法以非线性有限元的直接积分法为基础，在研究中具体解决了随机风速场的模拟、耦合自激力的时域计算和统一的颤抖振时程分析流程等关键问题，考虑了结构的几何非线性和有效攻角效应。本文的研究纠正了过去时程分析方法不能同时处理颤振和抖振的理论缺陷。本文还通过所编制的软件的计算实例验证了方法的正确性和可行性。
关键词：桥梁非线性颤振抖振时程分析
一、前言
时程分析方法是桥梁风工程中的主要方法之一。过去的非线性时域分析方法都局限于抖振。其基本流程是首先模拟桥梁风场的脉动风速时程，根据脉动风速计算抖振力和自激力，然后将抖振力和自激力的计算编入非线性有限元程序中，最后再运用这样的程序进行计算。在这个流程中，非线性有限元程序是比较成熟的，但在脉动风速模拟和自激力的计算方面都还存在着对分析有重要影响的缺陷。由于时域中耦合自激力的计算比较困难，过去的时程分析中都没有考虑耦合的自激力，因此，这样的分析方法不能用来分析耦合颤振[2]。
本文在此对时程分析方法进行了改进。首先是改进了模拟随机风场的谐波合成法，提高了模拟的效率。然后本文实现了时域中耦合自激力的计算，从而在时域中实现了比较完善的风荷载计算。利用这样的风荷载，本文在时域中统一了抖振和颤振的分析方法。在时域中实现了耦合颤抖振和颤振分析。根据这一方法，本文运用可视化编程技术，编制了大跨度桥梁非线性颤振和抖振时程分析的有限元程序Nbuffet，并对程序进行了验证。最后本文对江阴长江大桥进行了非线性颤振和抖振分析，得出了一些有益的结论。
二、脉动风送的模拟
要进行抖振时程分析就必须首先模拟作用在桥梁上的脉动风速时程。本文采用经作者改进的谐波合成系列中的一种方法，大大提高了模拟效率，为在后文进行颤振时程分析中不断变换风速计算节约了时间。作用在大跨度桥梁上脉动风速可视为一维多变量随机过程。众所周知，用谐波合成法模拟一维多变量随机过程需要计算互谱密度矩阵的Cholesky分解。该分解通常采用迭代法求借，计算最大，常常影响模拟的规模的效率。本文作者利用桥梁上各点的互谱密度近似相等的特点，导出了显式的分解公式，并且采用了FFT技术，从而极大地提高了模拟效率。
三、风荷载计算
引起桥梁风振的荷载可以分为静力风荷载、抖振力和自激力。其中静力荷载按常规静力三分力系数计算，抖振力常按Scanlan的准定常理论计算。
自激力的计算一直是研究得较多的课题之一。传统频域抖振和颤振分析方法中的自激力都采用Scanlan提出的气动导数的线性表达式。由于该表达式是频域和时域的混合表达式，不能在时域中求解。为了在时域中顺利计算耦合自激力，Lin提出了一种用单位脉冲响应函数表达的统一自激力表达式[4]。本文按Lin的理论计算耦合自激力。Lin的理论基于二自由度耦合。然而，三自由度耦合对结构振动的影响最近也引起了一些学者的关注。虽然并非所有的自由度之间都具有耦合特性，但从理论和形式完备的角度出发，本文将Lin的理论从二自由度推广到三自由度，成功地实现了时域内三自由度耦合自激力的计算。
用脉冲响应函数表达的自激力适合于任意形式的振动，也适用于正余弦振动（颤振）。根据在正余弦振动形式下，脉冲响应函数表达的自激力与气动导数表达的自激力相等价的关系，Lin导出了用脉冲响应函数表达的自激力的具体表达形式。
四、统一的额报和抖报时域分析方法
在传统的步域分析方法中，抖振和颜振是通过完全不同的方法来分析的。其中，抖振分析用的`是基于随机振动理论的响应谱方法，颤振分析用的是与特征值问题有关的半逆解法或复模态解法。风振时程分析的初衷是为了解决非线性情况下的抖振响应计算。但是颤振分析中所需要的计算自激力的公式在抖振时程分析中都要用到，所以从理论上讲，利用计算抖振时程分析的方法同样可以在时域中计算颤振。实际上，抖振和颤振并不是完全独立的。在任何风速之下，桥梁都受到抖振力和自激力的作用。当风速较低时，自激力很小，不起控制作用，桥梁的振动就体现为抖振。当风速增加到一定程度时，自激力逐渐发散，并控制桥梁的运动，桥梁就发生了颤振。因此，只要正确地描述了抖振力和自激力，运用时程分析这一仿真的分析方法，就可以算出一定风速之下桥梁的真实运动状态。如果表现为随机振动，则说明是抖振，我们就可以得到响应时程统计指标。如果是发散振动，就说明桥梁发生了颤振。只要不断进行搜索计算，我们就能在时域中找到桥梁的颤振临界风速。
根据以上设想，本文设计并首次成功地实现了时域中统一的颤振和抖振分析算法。
流程中，耦合自激力的计算是个关键。过去的一些抖振时程分析方法中常只近似考虑非耦合的自激力。而大跨度桥梁的颤振发散大多是受耦合自激力控制的，因此，过去的抖振时程分析方法不能用于计算颤振的原因就在于此。颤振发散的判断依据也是关键之一。考虑到结构在接近颤振临界状态时，振动形式逐渐从随机振动过渡到谐波发散振动，其振幅将逐渐增大，相应振动的阻尼将逐渐减小。因此，本文先通过位移时程曲线观察振幅的变化规律，当结构的振动明显过渡为谐波振动时，则根据计算结构的阻尼系统，当阻尼系统为负时，则认为结构进入颤振临界状态。计算实例表明，这种判断方法与其他方法计算得到的结果一致。
五、非线性颤振和抖振时程分析的程序设计
除了在时域中统一颤振和抖振分析方法以外，本文研究时程分析方法的目的还在于分析不同非线性因素对桥梁颤振和抖振响应的影响。与大跨度桥梁抖振和颤振有关的非线性现象主要有：
（1）几何非线性，包括平均风荷载引起的位移：由于大跨度桥梁相对细长，几何非线性现象不能忽视；
（2）有效攻角效应：由平均风荷载引起的位移使风对桥梁的攻角发生变化，从而使静力三分力系统和气动导数发生变化，因此附加攻角对桥梁的影响不能忽视。
根据以上分析流程并考虑这些非线性因素，借鉴一些通用有限元程序的理论和源代码[5]，本文作者编制了大跨度桥梁颤振和抖振分析程序Nbuffet。该程序以FortranPowerStation（FPS）4。0为平台，采用Fortran90语言编程。作者运用了FPS的Windows编程技术，使Nbuffet成为一个基于Windows95／NT平台具有丰富的交互式功能的实用程序。
由于目前非线性有限元技术相对比较成熟，该部分在理论上不是本文的重点，因此这里不再详述。
六、实例分析
在以上理论的基础上，本文作者编制了相应计算机程序Nbuffet。该程序考虑了结构的几何非线性和气动非线性（有效攻角引起的三分力和气动导数等变化），以便可以考虑这些非线性对结构风振行为的影响。本文作者在程序中采用鱼骨架式模型建立大跨度桥梁模型，采用杆梁的切线刚度矩阵和Newton—Raphson方法并引入平衡迭代来处理结构几何非线性。运用所编制的程序，本文分析了江阴长江大桥主桥的非线性颤振和抖振行为。
江阴长江大桥主跨1385m，是我国目前在建的跨度最大的桥梁。丰文运用Nbuffet程序，分析了该桥不同参数下的颤振和抖振响应，并与用其他方法得到的结果进行了比较。结果显示，本文建立的统一的颤振和抖振分析方法在理论上和实践上都是成功的。本文所编制的Nbuffet程序也是实用可靠的。以下分别是运用传统频域分析方法、风洞模型试验和本文的方法分析得出的一些结果对比情况。限于篇幅所限。从结果对比可以看出本文的计算结果与频域分析方法、风洞模型试验的结果基本吻合。本文的主要目的是建立一套时域内颤振和抖振统一分析的方法和流程。从比较结果来看，这种方法和流程是成功的。
从比较结果中还可以得到以下一些现象：
（1）本文竖向响应略小于风洞试验结果，本文的扭转结果又略大于风洞试验结果。考虑到目前的风振试验和分析方法体系都尚未达到比较精确的程度，这些误差可能来源于试验、频域、时域三者之间的模型误差。
（2）素流对该桥的颤振临界风速没有影响，即考虑抖振项的参与不影响该桥额振临界风速。
（3）只有气动导纳因素对抖振结果影响显著。可见，几何非线性和有效三分力及有效气动导数对悬索桥的影响可能要到更大的跨度才能表现出来。
七、结语
大跨度桥梁在非线性情况下的颤振和抖振分析是目前桥梁风工程研究的热点之一。本文着重提出了时域中统一的颤振和抖振方法，同时解决了脉动风速的高效率模拟、结构几何非线性和气动非线性的处理方法。在此基础上，本文编制了计算程序Nbuffet并用该程序分析了江阴长江大桥非线性颤振和抖振响应。结果表明本文提出的方法及所编制的程序在理论和实践上都是正确的。
在此基础上，我们就可以在时域中增加考虑各种非线性因素对结构进行分析从而寻找结构对这些因素的敏感性；我们也可以根据时程计算来进行非线性的振动控制。而这些研究工作在频域范围内是难以开展的。如果与CFD技术相结合，将可望实现从参数识别到结构宏观计算和控制的全过程分析。从而达到与风洞试验互为补充的目的。
应该说，尽管以上方法和程序是成功的，但是更重要的是要利用这种方法对所关心的桥梁进行各种用过去的方法所不能进行的全过程参数分析，从而得到更具有普遍规律性的结论。因此，大量的实例计算和总结是必要的。
篇5：公路桥梁抗震设计细则分析
公路桥梁抗震设计细则分析
<公路桥梁抗震设计细则>(JTG/T B02-01-)已于10月1日开始正式实施.本文分别从桥梁抗震设防标准、桥梁延性抗震设计和能力保护设计、桥梁减隔震设计等几个主要方面将之与原<公路工程抗震设计规范>(JTJ 004-89)进行比较,得出两者之间的`不同之处,以利于对新规范的理解和掌握.
作 者：杨传永 YANG Chuan-yong 作者单位：安徽省交通规划设计研究院,合肥,230031 刊 名：安徽建筑工业学院学报（自然科学版） 英文刊名：JOURNAL OF ANHUI INSTITUTE OF ARCHITECTURE & INDUSTRY（NATURAL SCIENCE) 年，卷(期)： 17(3) 分类号：U448.14 关键词：公路桥梁 抗震设计 设计规范篇6：基于性能的桥梁抗震设计方法
基于性能的桥梁抗震设计方法
对我国现行的桥梁抗震设计方法进行了分析,并对基于性能的.抗震设计方法的理论进行了阐述,最后分析比较了我国现行桥梁抗震设计方法与基于性能的抗震设计方法,为完善桥梁抗震设计方法提供理论依据.
作 者：曲慧 李振兰 QU Hui LI Zhen-lan 作者单位：曲慧,QU Hui(同济大学,上海,92)李振兰,LI Zhen-lan(辽宁省抚顺市城市管理局市政园林管理中心,辽宁,抚顺,113006)
刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)：2009 35(13) 分类号：U442.55 关键词：基于性能 桥梁抗震设计 目标性能篇7：桥梁的抗震检测与加固方法
桥梁的抗震检测与加固方法
指出我国公路桥梁新抗震规范的颁布实施,对桥梁的`抗震能力提出新的要求,总结了桥梁抗震检测加固方法,对如何有效减轻桥梁因地震而造成的损害、提高结构的抗震性能进行了论述,以确保桥梁使用寿命.
作 者：任旭东 REN Xu-dong 作者单位：西安市市政设施管理局,陕西,西安,710015 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 35(16) 分类号：U446 关键词：桥梁 抗震 检测 加固篇8：汶川地震桥梁震害分析及抗震设计启示
汶川地震桥梁震害分析及抗震设计启示
汶川地震中公路桥梁破坏严重,且破坏形式在破裂面南、北两端出现显著的.差异.本文从震源机制、断层运动方式和桥梁本身特点等角度,分析了产生这一差异的原因.分析结果表明,断层南端由于释放能量巨大,断层逆冲作用显著,结构在竖向和水平向地震力作用下出现强度破坏;而断层北端右旋走滑作用显著,结构在剧烈的地面错动中出现位移型破坏.在此基础上,本文对强震区的桥梁抗震设计提出了相应的改进措施.
作 者：赵国辉 刘健新 Zhao Guohui Liu Jianxin 作者单位：长安大学公路学院,西安,710064 刊 名：震灾防御技术 ISTIC英文刊名：TECHNOLOGY FOR EARTHQUAKE DISASTER PREVENTION 年，卷(期)： 3(4) 分类号：P3 关键词：汶川地震 桥梁震害 震源机制 抗震设计篇9：桥梁裂缝分析及检查方法探讨
近年来，随着我国交通基础建设的迅猛发展，各地兴建了大量的混凝土桥梁，桥梁结构在施工和营运使用过程中，常会出现各种不同形式的裂缝。为了进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识，为桥梁检查中技术状况的评价及分级提供参考依据，本文对混凝土桥梁常见的裂缝种类和检查方法作较全面的分析、总结，以方便技术人员在桥梁检查中更好的应用。
一、裂缝成因分析
1. 结构性裂缝（受力裂缝）
众所周知，混凝土的抗拉强度很低，抗拉极限应变大约为。换句话说，混凝土即将开裂的瞬间，钢筋的应力只有事实上，在正常使用阶段钢筋的应力远大于此值，所以说在正常使用阶段，钢筋混凝土结构出现裂缝是不可避免的。因而，习惯上又将这种裂缝称为正常裂缝。实践证明，在正常条件下，裂缝宽度小于0.3mm时，钢筋不致生锈。为确保安全，允许裂缝宽度还应小一些。
在桥梁检查中常会遇见的几种结构性裂缝:
（1)钢筋混凝土简支梁的跨中截面附近下缘受拉区的竖向裂缝，是最常见的结构性裂缝。在正常设计和使用情况下，裂缝宽度不大，间距较密，分布均匀。若竖直裂缝宽度过大，预示结构正截面承载力不足。
（2）钢筋混凝土简支梁的支点（或腹板宽度变化处）附近截面由主拉应力引起的斜裂缝，在正常设计和使用情况下很少出现斜裂缝，即使出现裂缝宽度也很小。若斜裂缝宽度过大，预示结构的斜截面承载力不足，存在发生斜截面脆性破坏的潜在危险，应引起足够的重视。
（3）另外，钢筋混凝土墩柱受压构件由于纵向压力过大引起的纵向裂缝、预应力筋锚固区由于局部应力过大引起的劈裂裂缝等都属于结构性裂缝。
2.非结构性裂缝
非结构性裂缝的产生，受混凝土材料组成、浇筑方法，养护条件和使用环境等等多种因素影响。非结构性裂缝可以分为三种：收缩裂缝、温度裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝。
收缩裂缝：在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩，
收缩裂缝常见有：（1）在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处顺腹板方向的裂缝；（2）对板类构件多沿短边方向，均匀分布于相邻两根钢筋之间，方向与钢筋平行；（3）对高度较大的钢筋混凝土梁，由于腰部水平钢筋间距过大，在腰部（或腹板）产生竖向收缩裂缝，但多集中在构件中部，中间宽两头细，至梁的上、下缘附近逐渐消失，梁底一般没有裂缝；（4）大体积混凝土在平面部位收缩裂缝较多，侧面也有所见。收缩裂缝对构件承载力影响不大，主要影响影响结构外观和耐久性。
温度裂缝：钢筋混凝土结构随着温度变化将产生热胀冷缩变形，这种温度变形受到约束时，在混凝土内部就会产生拉应力，当此应力达到混凝土的抗拉强度极限值时，即会引起混凝土裂缝，这种裂缝称为温度裂缝。
混凝土温度裂缝常见有：（1）在板上时，多为贯穿裂缝；发生在梁上多为表面裂缝。（2）梁板式结构或长度较大的结构，裂缝多是平行于短边。（3）大面积结构（例如桥面铺装）裂缝多是纵横交错。（4）裂缝宽度大小不一，且沿结构全长没有多大变化。
钢筋锈蚀引起的裂缝：混凝土中钢筋产生锈蚀后，由于锈皮会吸湿产生化学反应而膨胀，其体积将增大2～4倍，从而胀裂砼保护层。
二、裂缝检查与观测的方法
1.在裂缝两边设置小标杆，两杆间的距离用卡尺测量，或用读数放大镜直接测量裂缝的宽度。
2.设置两块金属板来量测，一块金属板盖过裂缝并与另一块刻有尺寸的金属板相接触，量测并记下裂缝变化的尺寸。
3.利用水泥浆或石膏做成薄片状的标记贴在裂缝处，或用玻璃片、较牢固的纸糊在裂缝上，观察其是否继续开裂。具体做法如下：在裂缝的起点和终点划上与裂缝走向垂直的红油漆线记号，并把裂缝登记编号。观测并记下裂缝的部位、走向、宽度、分布状况和长度等。如有必要知道裂缝深度时，可用注射器在裂缝中注入有色溶液，然后开凿至显色为止，其开凿深度即为裂缝的深度。
三、总结
一座桥梁从建成到营运使用，涉及到设计、施工、运营管理等各个方面。由上述可知，我们明白了桥梁裂缝出现的原因及对桥梁使用的危害程度，在实际检查中运用切实可行的检查方法，及时发现和处理问题，使桥梁最大程度的发挥安全畅通的作用，也为日常维修保养和桥梁维修加固方案提供科学合理的理论依据。
篇10：大跨度桥梁非线性颤振理论的分析与实验
大跨度桥梁非线性颤振理论的分析与实验
本文首先改进了模拟随机风场的谐波合成法,提高了模拟的效率.然后实现了时域中耦合自激力的计算,从而在时域中实现了比较完善的风荷载计算.利用这样的风荷载,在时域中统一了抖振和颤振的'分析方法.在时域中实现了耦合颤抖振和颤振分析.根据这一方法,运用可乐视化编程技术,编制了大跨度桥梁非线性颤振和抖振时程分析的有限元程序Nbuffet,并对程序进行了验证.
作 者：孙国臣 王福伟 作者单位：黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司 刊 名：中国科技财富 英文刊名：FORTUNE WORLD 年，卷(期)：2009 “”(2) 分类号：U4 关键词：桥梁 非线性 颤振
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