桥梁地震碰撞分析中不同接触单元模型的对比分析
本文关键词:桥梁地震碰撞分析中不同接触单元模型的对比分析 出处:《工程力学》2014年03期 论文类型:期刊论文
更多相关文章: 桥梁 地震碰撞 接触单元 撞击力 对比分析 计算精度 适用条件 数值验证 模型试验
【摘要】:地震时邻梁间的碰撞是引起桥梁局部损坏甚至落梁的主要原因。为合理分析桥梁的地震碰撞响应,基于所开发的结构精细化模拟分析平台FENAP,对比分析了桥梁地震碰撞分析中不同接触单元模型的计算精度和适用条件。在FENAP平台上引入线性弹簧、Kelvin-Voigt、Hertz和Jan-Hertz-damp等四种接触单元模型,建立了结构地震碰撞分析平台,并通过数值验证以及对正弦波和地震动激励下的模型试验的数值分析,对比分析了不同接触单元模型对结构碰撞响应的影响。研究表明:所建立的结构地震碰撞分析平台具有较高的计算精度和效率;在四种接触单元模型中,Kelvin-Voigt和Jan-Hertz-damp模型的计算精度和适用性更高,而线性弹簧和Hertz模型,由于未考虑碰撞过程中的能量损失,仅适用于恢复系数较高的近似弹性碰撞情况。
[Abstract]:The collision between adjacent beams during earthquake is the main cause of local damage and even fall of the bridge. In order to reasonably analyze the seismic impact response of the bridge, the detailed structural simulation platform FENAP is developed. The calculation accuracy and applicable conditions of different contact element models in bridge seismic collision analysis are compared and analyzed. The linear spring Kelvin-Voigt is introduced on FENAP platform. Four contact element models, such as Hertz and Jan-Hertz-damp, have been established for structural seismic collision analysis. Through numerical verification and numerical analysis of the model test under sine wave and ground motion excitation. The effects of different contact element models on the structural impact response are compared and analyzed. The results show that the platform has high calculation accuracy and efficiency. Among the four contact element models, the Kelvin-Voigt and Jan-Hertz-damp models are more accurate and applicable, while the linear spring and Hertz models are more accurate. Because the energy loss in the collision process is not considered, it is only suitable for the approximate elastic collision with higher recovery coefficient.
【作者单位】: 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室;铁道第三勘察设计院集团有限公司;
【基金】:国家重点基础研究发展“973”计划项目(2011CB013603) 国家自然科学基金项目(91315301)
【分类号】:U442.55
【正文快照】: 桥梁震害表明[1],相邻桥梁构件和结构间的碰撞是引起桥梁局部损坏甚至落梁破坏的主要原因,受到设计和研究人员的广泛关注。碰撞是一种高度非线性力学现象,撞击过程在较短时间内产生巨大冲量作用,引发接触点的塑性变形、局部开裂、压碎及相互摩擦等力学行为。要揭示碰撞机理及
【参考文献】
相关期刊论文 前3条
1 李忠献,岳福青;城市桥梁地震碰撞反应研究与发展[J];地震工程与工程振动;2005年04期
2 禚一;李忠献;;钢筋混凝土纤维梁柱单元实用模拟平台[J];工程力学;2011年04期
3 禚一;李忠献;;基于显式算法的纤维梁柱单元模型[J];工程力学;2011年12期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 孟庆利;闫维明;冯军和;;形状记忆合金金属橡胶阻尼器防高墩桥梁地震碰撞振动台试验研究[J];北京工业大学学报;2012年02期
2 李忠献;岳福青;周莉;刘旭锴;;基于随机振动理论确定桥梁地震碰撞的临界间隙[J];地震工程与工程振动;2006年04期
3 周国良;李小军;亓兴军;李亚琦;;高墩梁桥的地震冲撞效应及其应对策略初探[J];地震工程与工程振动;2006年05期
4 李忠献;周莉;岳福青;;城市桥梁粘滞阻尼器防地震碰撞分析与参数设计[J];地震工程与工程振动;2006年05期
5 李忠献;张勇;岳福青;;地震作用下隔震简支梁桥碰撞反应的振动台试验[J];地震工程与工程振动;2007年02期
6 汪志昊;陈政清;;基于自供电磁流变阻尼器的隔震高架桥半主动控制[J];地震工程与工程振动;2010年01期
7 徐建国;王博;陈淮;刘翔;;地震作用下大型渡槽结构纵向碰撞非线性分析[J];地震工程与工程振动;2010年05期
8 刘文静;李黎;叶昆;;LRB隔震技术在连续梁桥中的应用(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2011年02期
9 李忠献;岳福青;周莉;;地震时桥梁碰撞分析的等效Kelvin撞击模型[J];工程力学;2008年04期
10 叶昆;李黎;;改进的Kelvin碰撞分析模型[J];工程力学;2009年S2期
相关博士学位论文 前10条
1 刘文静;LRB隔震桥梁的可靠性与等效线性化方法研究[D];华中科技大学;2010年
2 周莉;城市桥梁地震碰撞分析及抗震性能评估[D];天津大学;2010年
3 王常峰;桥梁结构非线性地震反应研究(支座摩擦·限位装置·基础非线性)[D];兰州交通大学;2010年
4 黄亮;大型渡槽结构半主动控制研究[D];郑州大学;2010年
5 白凤龙;空间变化地震动激励下大跨度结构的反应研究[D];大连理工大学;2010年
6 李忠军;高架桥梁地震碰撞分析及控制[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 李勇;非一致地震激励下高架连续梁桥动力响应与控制研究[D];北京工业大学;2012年
8 陆本燕;基于性能抗震设计理论的桥梁结构性能量化指标研究[D];长安大学;2011年
9 杜轲;强震下高层建筑反应模拟方法研究及其平台开发[D];中国地震局工程力学研究所;2013年
10 杨永强;相邻建筑物地震碰撞研究[D];中国地震局工程力学研究所;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘翔;空心板简支梁桥地震非线性碰撞研究[D];郑州大学;2010年
2 尹霞;基于OpenSees的高墩桥梁三维地震碰撞效应研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
3 赵f岁;简支梁桥在地震作用下碰撞效应研究[D];长安大学;2011年
4 石岩;地震作用下简支梁桥横向碰撞反应分析[D];石家庄铁道大学;2011年
5 赵清杰;地震作用下高架桥的SMA限位器防落梁研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 陶少俊;LRB隔震简支梁桥支座参数影响及碰撞反应研究[D];华中科技大学;2011年
7 王斌斌;大跨度斜拉桥和引桥的地震动耦联性分析研究[D];同济大学;2007年
8 王亚飞;自锚式悬索桥地震响应分析和减震措施研究[D];大连理工大学;2008年
9 张勇;地震作用下简支梁桥碰撞反应分析与试验研究[D];天津大学;2007年
10 刘必灯;考虑地形影响的多点输入下大跨桥梁地震反应及碰撞反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2008年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前5条
1 王东升,冯启民,凌贤长,翟桐;桥梁非线性地震反应分析若干问题研究现状[J];地震工程与工程振动;2002年01期
2 Chiara Casarotti;Rui Pinho;;Seismic response of continuous span bridges through fiber-based finite element analysis[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2006年01期
3 聂利英,李建中,范立础;弹塑性纤维梁柱单元及其单元参数分析[J];工程力学;2004年03期
4 叶列平;陆新征;马千里;汪训流;缪志伟;;混凝土结构抗震非线性分析模型、方法及算例[J];工程力学;2006年S2期
5 禚一;李忠献;;钢筋混凝土纤维梁柱单元实用模拟平台[J];工程力学;2011年04期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 陈少华,易亚滨;偏压浅埋隧道复合式衬砌的相互作用和结构计算[J];现代隧道技术;1999年02期
2 张云龙;刘寒冰;;连续配筋混凝土路面温度应力的有限元分析[J];公路交通科技;2011年01期
3 张宏光;李晋;冯忠居;谢永利;;考虑施工过程影响的桩基础承载力的非线性数值模拟[J];公路交通科技;2006年05期
4 蒋新龙,郑明新;预应力锚索抗滑桩受力状态的有限元分析[J];华东交通大学学报;2004年02期
5 李忠献,岳福青;城市桥梁地震碰撞反应研究与发展[J];地震工程与工程振动;2005年04期
6 孟德光;黄杰锋;张立山;;土工格栅软基路堤工程变形特征数值分析[J];河北科技师范学院学报;2007年04期
7 刘寒冰;张云龙;魏志刚;;连续配筋混凝土路面早期裂缝[J];交通运输工程学报;2008年02期
8 李文森;白云峰;;结构面抗剪强度对顺层路堑边坡稳定性影响[J];路基工程;2008年04期
9 方国民;;公路路堤加宽的沉降差异及其相互作用[J];建材技术与应用;2006年02期
10 苏宗贤;何川;;盾构隧道管片衬砌内力分析的壳-弹簧-接触模型及其应用[J];工程力学;2007年10期
相关会议论文 前5条
1 王鹏飞;马松林;王彩霞;;加宽路堤的沉降计算与预测分析[A];2004年道路工程学术交流会论文集[C];2004年
2 易亚滨;;浅埋、偏压隧道复合式衬砌的相互作用和结构计算[A];第一届全国公路科技创新高层论坛论文集公路设计与施工卷[C];2002年
3 陈海龙;;关于用ANSYS程序处理海底管线跨越问题的探讨[A];2003年度海洋工程学术会议论文集[C];2003年
4 李建中;沈康鉴;;云南山区非规则高架桥地震反应特性及减震措施[A];中国公路学会桥梁和结构工程分会2004年全国桥梁学术会议论文集[C];2004年
5 李晓斌;郜进良;蒲黔辉;高玉峰;;桥梁结构地震碰撞响应相关问题研究述评[A];第十九届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 瞿小莉;大直径圆筒结构土压力研究[D];大连理工大学;2008年
2 朱福春;根式基础力学行为分析[D];合肥工业大学;2006年
3 郭立龙;连续配筋混凝土路面温度应力和早期裂缝的研究[D];吉林大学;2007年
4 张勇;地震作用下简支梁桥碰撞反应分析与试验研究[D];天津大学;2007年
5 段文中;地震作用下钢筋混凝土梁桥梁间碰撞响应分析及防止措施研究[D];西安理工大学;2007年
6 谢峰;JQ900型架桥机主梁动态分析与数值仿真[D];武汉理工大学;2005年
7 陈鹏;新型锥体结构抗冰性能的有限元分析[D];天津大学;2008年
8 任会;隧道锚锭结构设计理论与工程应用研究[D];湖南大学;2009年
9 王彪;上海长江隧道衬砌结构整环试验与研究[D];同济大学;2007年
10 康新华;箱梁横移台车的机构设计[D];太原理工大学;2006年
,本文编号:1434361
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/1434361.html