国家自然科学基金(51278183)
- 作品数：37 被引量：394H指数：12
- 相关作者：李立峰吴文朋胡思聪王连华邵旭东更多>>
- 相关机构：湖南大学中交第二公路勘察设计研究院有限公司天津市市政工程设计研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省研究生科研创新项目陕西省交通科技项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程天文地球更多>>
- 中等跨径斜拉桥塔梁弹性约束装置的减震效应研究被引量：17
- 2013年
- 对于高烈度设防区的中等跨径斜拉桥,往往采用漂浮或半漂浮体系结构,为防止梁端位移过大,需在桥塔和主梁之间设置合理的弹性索约束。为了得到合理的弹性索刚度值,以一座中等跨径混凝土斜拉桥为例,首先推导了塔、梁之间弹性约束刚度值的估算公式,并建立桥梁的动力分析模型,利用反应谱方法分析了弹性约束装置刚度参数变化对桥梁动力特性、索塔内力和塔顶、梁端位移的影响规律,通过参数分析得到了与公式计算值相吻合的最优解。分析结果表明:本文的弹性索刚度估算公式可以较准确估算弹性索的刚度初始值;弹性索能有效地控制漂浮、半漂浮体系斜拉桥过大的梁端位移,并改善斜拉桥索塔的受力状况。
- 李立峰刘本永张晨熙吴文朋
- 关键词：地震斜拉桥梁端位移
- 行波效应下高墩多塔斜拉桥地震易损性分析被引量：4
- 2019年
- 为了研究行波效应对大跨高墩多塔斜拉桥抗震性能的影响,以一座超高墩四塔斜拉桥工程实例为分析对象,采用概率性的易损性分析方法,选用OpenSees抗震有限元分析软件,建立全桥非线性动力有限元模型。从PEER数据库中选取80条有代表性的地震波数据,采用位移输入法进行地震波的多点输入以计入行波效应的影响,考虑7种不同剪切波速和一致激励情况,完成全过程非线性分析。结合大桥特点,考虑3种纵向约束体系,选择支座、斜拉索、主梁和桥塔作为易损构件,并通过比较后选取PGD(地震波峰值位移)作为地震动强度指标,建立结构地震概率需求模型,计算和绘制了易损构件的易损性曲线,选择MPGD值(损伤超越概率P_f=50%对应构件的PGD值)作为构件损伤评价指标。结果表明:支座是最易损伤的构件,桥塔相对来说易损性最小;行波效应对支座的抗震有利,对纵向全约束和半约束体系的抗震也有利;随着波速的增加,各构件和体系的抗震水平基本趋于一致激励的结果。
- 李立峰曹方亮胡思聪陈明玉
- 关键词：斜拉桥行波效应地震易损性
- 公路桥梁地震易损性分析的研究综述与展望被引量：17
- 2017年
- 为了促进桥梁结构地震易损性分析在我国的发展和应用,详细论述了公路桥梁地震易损性分析方法在国内外的研究现状、存在的问题和发展方向。首先,对国内外常用的桥梁地震易损性分析方法进行分类,归纳了每种方法的适用性,总结了桥梁地震易损性研究在我国的发展历程和研究现状;其次,根据采用的参数估计方法的不同,将理论地震易损性函数分为四种类型,介绍了每种易损性函数的建立过程和优缺点。最后,指出了该领域尚且存在的一些问题和有待研究的方向。研究结果表明,易损性分析能很好地考虑桥梁抗震设计中存在的不确定性问题,对基于性能桥梁抗震设计的发展具有重要的意义。
- 吴文朋李立峰胡思聪徐卓君
- 关键词：桥梁工程地震易损性分析不确定性
- 非一致氯离子侵蚀下近海桥梁时变地震易损性研究被引量：19
- 2019年
- 近海桥梁往往处于氯离子空间分布不均匀的复杂环境,在服役过程中往往会遭受非一致氯离子侵蚀,导致材料及结构性能不断退化,降低桥梁抵御地震的能力。为研究非一致氯离子侵蚀下桥梁地震损伤风险变化规律,文章以氯离子扩散规律及钢筋锈蚀机理为基础,基于Duracrete模型及以往试验结果,确定不同环境参数及锈蚀参数的概率分布类型及统计特征,建立钢筋及混凝土材料退化规律。结合地震易损性分析理论,建立非一致氯离子侵蚀环境下桥梁时变地震易损性评估流程。随后,以一座多跨连续梁桥为例,分析退化桥梁抗震能力变化特征,研究不同构件的地震损伤时变规律。研究结果表明,氯离子侵蚀下的桥墩截面抗弯承载力和曲率延性均表现出明显的退化,并且曲率延性退化程度高于抗弯承载力。非一致氯离子侵蚀会导致桥墩损伤分布发生演变,桥墩易损位置可能从墩顶、墩底转移至低水位处。随着服役时间增加,桥墩损伤概率明显增大,而支座、挡块及桥台的损伤概率略有降低。
- 胡思聪胡思聪王连华李立峰
- 关键词：桥梁工程地震
- 基于改进均匀设计响应面的桥梁地震易损性分析被引量：3
- 2018年
- 为研究传统均匀设计响应面法中设计变量多重相关性现象和变量相关性条件对地震易损性分析的影响,引入Nataf变换,结合基于样条变换的均匀设计响应面法,提出了一种基于改进均匀设计响应面的桥梁地震易损性分析方法。以一座多跨连续梁桥为例,基于Open Sees建立其动力有限元模型并进行非线性时程分析,考虑了墩柱、板式橡胶支座、铅芯橡胶支座和桥台四类构件的地震损伤,分别在考虑变量相关性前后、采用传统及改进均匀设计响应面法对算例桥梁地震易损性分析进行了比较。研究结果表明,考虑变量相关性后,改进均匀设计响应面法建立的响应面模型能更好地拟合结构功能极限状态函数;桥梁构件及系统在不同损伤状态下的损伤超越概率均有一定程度的降低;忽略变量相关性的影响、采用传统均匀设计响应面法均可能会高估桥梁结构在地震作用下的易损程度。
- 李辉辉李立峰
- 关键词：桥梁工程地震易损性分析
- 大比例预应力UHPC-T形梁抗弯性能试验研究被引量：31
- 2018年
- 为研究预应力UHPC梁的力学性能及结构设计方法,进行了一片大尺寸T梁的弯曲试验,获得了试验梁从加载到破坏全过程的主要结果。利用现有研究成果,考虑UHPC材料的受拉性能影响,给出了修正的受拉应力-应变关系曲线,建议了极限状态下截面应力应变分布模式,由此改进了开裂荷载和极限承载能力的计算方法,并获得了相应结果。分析结果很好地预测了试验梁的荷载-位移曲线及极限承载力大小;基于平截面假定,考虑UHPC材料的非线性性能,编制了UHPC梁全过程非线性分析程序,理论分析和程序计算的结果与试验结果吻合良好。以此为基础,进而分析了预应力配筋率及张拉应力大小,以及高跨比对结构抗弯承载能力的影响规律,为UHPC梁的应用提供参考。结果表明:预应力UHPC梁具有良好的延性和变形性能,其开裂弯矩可按我国桥规公式计算,并宜考虑UHPC的受拉塑性;UHPC的受拉性能对其抗弯承载能力有贡献、但不大;适当增加预应力筋面积,可充分利用UHPC的超高抗压强度,并能有效提高UHPC梁的开裂弯矩、极限承载能力大小。
- 李立峰范昕石雄伟邵旭东
- 关键词：桥梁工程抗弯性能
- 桥梁抗震剪力键的力学模拟及减震效应研究被引量：7
- 2014年
- 针对一种带剪力键的滑板式橡胶支座系统的减震效果进行分析,根据基于性能的抗震设计思想以及我国抗震规范的规定,以桥墩内力和主梁位移为控制目标,明确了剪力键在正常使用、常遇地震、罕遇地震3种阶段下的性能目标,由此提出了剪力键的设计计算方法,结合数值分析方法建立了剪力键恢复力模型并给出了简易计算公式.以某等跨径桥梁为例,选取6条地震波,运用OpenSees建立了桥梁非线性动力模型并进行时程分析.结果表明:剪力键数目对滑板式橡胶支座的减震效果影响显著,合理布置剪力键能有效地防止主梁在常遇地震下发生滑移、明显减小震后残余位移,同时可大幅降低罕遇地震下桥墩内力.剪力键和滑板式橡胶支座的组合既能保证正常情况的适用性又能起到较好的减隔震效果.
- 李立峰胡思聪吴文朋孙君翠
- 关键词：桥梁剪力键地震响应减隔震设计
- 基于断裂力学的锚拉板疲劳寿命评估被引量：6
- 2016年
- 为研究斜拉桥锚拉板结构的疲劳性能，以一座叠合梁斜拉桥为例，采用最新钢桥规范的疲劳荷载模型加载并按雨流法处理计算了疲劳荷栽谱，结合空间实体有限元模型，识别了锚拉板的典型构造细节并获得疲劳应力谱；在典型构造细节处引入初始表面裂纹，计算了裂纹尖端的应力强度因子，回归分析得到应力强度因子与裂纹尺寸的关系式，代入Paris公式积分得到了各典型构造细节的疲劳寿命，从而建立了基于断裂力学的锚拉板疲劳寿命分析方法．研究结果表明：基于断裂力学方法得到的锚拉板疲劳寿命超过了100年，满足设计及使用要求；裂纹初期扩展很慢，当尺寸达到10mm时，已消耗了60％～80％的疲劳寿命，应及时加以补强．
- 李立峰唐武唐金良
- 关键词：锚拉板应力强度因子
- 客家大桥体系转换过程中悬臂端挠度变化的影响因素分析
- 2017年
- 为解释客家大桥在体系转换施工过程中结构悬臂端向下的挠度出现先增大后减小这一现象的根本原因,采用Midas-civil有限元软件建立了该桥梁结构模型用于计算,并利用因素分析法和叠加原理等方法进行了系统的分析。发现:连续梁桥在边跨合龙后,拆除悬臂使用临时支承结构的施工过程中,因先拆除的部分临时支承结构优先退出体系,不再参与受力;结构支座支反力重新分配,永久支座与另一半未拆除的临时支座受力大小发生改变;体系转换过程中的结构墩梁连接处实际支点的位置发生变化、永久支座开始受力后产生弹性压缩变形以及边跨和龙段区域内预应力作用产生的上拱效应等因素使得结构悬臂端的挠度发生变化,其单独作用的效果各不相同,而支点位置移动造成的悬臂长度先增大后减小是出现上述工程现象的根本原因。通过一组对比模型计算得出的理论数据,绘制了相应的曲线图。通过观察曲线图的变化趋势,总结出临时支墩与永久支座的距离对悬臂端挠度以及支座反力影响的规律,同时拟合出相关的数学函数。通过上述分析过程,总结研究成果,得出结论,并结合相关参考文献,提出对同类桥梁施工中选用临时支座方式、计算桥梁施工预拱度以及桥梁施工监控等具有一定的指导意义的建议。
- 童潇冯仲仁
- 关键词：桥梁工程临时支座挠度预拱度
- 考虑变量相关性的桥梁时变地震易损性研究被引量：6
- 2019年
- 为研究变量相关性对桥梁时变地震易损性的影响,引入Nataf变换和均匀设计,提出了一种考虑变量相关性的桥梁时变地震易损性分析方法。以一多跨连续梁桥为研究对象,基于OpenSees建立其非线性分析模型,考虑氯离子侵蚀引起的钢筋直径及面积的退化,基于OpenSees截面非线性分析及单条地震波的非线性地震响应分析,探讨了氯离子侵蚀对桥梁抗震能力和地震需求的影响。然后,考虑桥墩、铅芯橡胶支座(LRB)、板式橡胶支座(PETB)和桥台等构件的地震损伤,建立了桥梁时变地震易损性曲线;最后,针对结构参数变量相关性对桥梁抗震能力、地震需求和时变地震易损性曲线的影响进行了定性分析。研究结果表明:①氯离子侵蚀会导致桥墩截面极限抗弯承载能力下降,而截面极限曲率、延性能力却略有提升;②考虑由氯离子侵蚀引起的纵筋锈蚀后,桥梁墩底截面弯矩需求有一定程度的下降,而墩顶位移和墩底截面曲率延性需求却有所增大,桥梁在不同损伤状态下的损伤超越概率会随服役时间的增加而增大;③该方法可较好处理结构参数变量相关性,并且考虑变量相关性后,在全寿命设计基准期内,桥墩截面极限抗弯承载能力有所提升,而墩顶位移、墩底截面弯矩和曲率延性需求则有一定程度的下降;④忽略变量相关性条件的影响,可能会高估桥梁结构的时变地震易损性。
- 李辉辉李立峰
- 关键词：桥梁工程地震均匀设计氯离子侵蚀
