桥梁抗震设计论文

1974年应邀参加《铁路工程抗震设计规范》编制组，在所进行的地震力理论，计算机分析和实验研究的大量工作中发现以往我国桥梁抗震从1964《全国地震区抗震规范》（草案）以来沿袭使用的计算图式与公式有与实际状况严重不符的错误，经过分析方法的研究，编制了电算程序，在数值计算和模型试验验证后，与吴鸿庆教授一起，在严格理论分析基础上建立正确反映铁路桥墩动力特性的相似性参数，使原来貌似离散和无规律的计算和实测数据可以用简单统一公式来表达。形成了一套简便且精度满足工程要求的计算公式，经铁道部鉴定后，纳入《铁路工程抗震设计规范》（77年），1978年分别在甘肃省科学大会和铁道部科技大会上获奖。撰写的论文《铁路桥墩自振频率及地震荷载作用下内力的简化计算方法》，被收入1982年科学出版社出版的《地震工程论文集》。1977年应大桥工程局要求， 对已经开工建设的九江长江大桥引桥研究在可液化地基中沉井基础双柱式桥墩的抗震设计问题。在分析中考虑了土结相互作用和重液体的影响和使用了当时工程界还有疑虑的振型反应谱法。采用了与通用的转移矩阵法不同的状态变量与边界矩阵，克服了在小型计算机上因沉井与上部结构刚度、质量相差悬殊而导致病态矩阵的严重困难。并针对实桥的状态提出了两种不同的分析方法，分别编制了计算机程序，互相验证。解决了九江长江大桥工程之急需，并经鉴定后这两种方法与程序在大桥局内推广。在前述研究成果基础上撰写了《桥墩抗震计算》一书，1982年由中国铁道出版社出版，对我国桥梁抗震设计有重要影响。1978年起参加我国重点抗震工程之一的南京长江大桥抗震加固的研究工作。先后完成了该桥正桥浦口侧一孔跨度128米简支钢桁梁桥的三维地震反应时程分析和正桥3X160M连续钢桁梁的三维地震反应时程分析。工作中改进了子结构方法、子空间迭代法和Ritz 向量迭代法等方法，从而使自编程序能在当时的中小型计算机上成功地分析此类特大型结构。并研究了在某些地震波的作用下其峰值加速度在小于一个g 的条件下，此类大型钢桁梁桥可能发生的各种上跳现象。以及发现在三维地震输入和响应分析中一些上下平纵联和构造性构件强度储备可能不足，需要采取加固措施。研究报告送铁道部和上海铁路局后受到很大重视。以后又对我国铁路上广泛使用的计算跨度为32米的预应力混凝土梁进行了三维地震反应研究。特别研究了1975年辽宁海城地震沟海线三岔河大桥T 梁横隔版严重裂缝的病害。于1985年朱唏教授获铁道部“在抗震工作中成绩显著特予表扬”的奖状。1985年在《土木工程学报》发表“用抗震设计反应谱计算梁式桥桥墩的简化公式”一文，将原来仅适用于刚性地基的简化公式扩充至弹性浅平基和沉井基础的桥墩。1989年美国土木工程学会(ASCE)出版了《中国结构工程论文选集》（英）从我国学术刊物中选出国外读者感兴趣的20篇中国论文，在美国出版，本文的英文稿被收入此论文集。91获国务院政府特殊津贴。92年获全路优秀知识分子称号。94年获甘肃省优秀专家称号。1985年主持铁道部《桩基础桥墩的地震反应分析》科研项目，除采用弹塑性有限元法作二维动力反应分析外，还将原来用于直桩基础二维分析的Penzien 模型的集中质量法扩展至具有斜桩基础的三维地震反应分析，在上述两种精确分析的基础上，探索适合工程实践的简化计算模型，并找到了能正确反映桩基桥墩动力特性的相似性参数，建立了一套简便、精度符合要求的桩基桥墩抗震计算简化公式。1992年通过铁道部鉴定认为成果达到国际先进水平，为满足铁路发展急速需要，由部发文可与GBJ111—87规范相应规定平行使用。后继续研究高桩承台桥墩的地震响应，并在以往工作基础上研究一套适合于各类基础梁式桥墩抗震计算的简化公式。于96年完成并通过鉴定。97年获詹天佑北方交通大学专项奖。于98年以《梁式桥桥墩抗震计算的简化方法及高桩承台基础桥墩的地震反应》的名称获铁道科技进步三等奖（第一获奖人）。成果已纳入《铁路桥梁抗震鉴定与加固技术规范》（TB10116—99）。98年主持由大桥工程局等四单位完成的《芜湖长江大桥关键技术C:斜拉桥地震响应分析及软土地基抗震问题》，经铁道部评审验收，“评审组认为课题组吸取国际上大桥抗震设计的新技术，---。成果达到了国际先进水平，可在芜湖长江大桥斜拉桥抗震设计中采用。”99年主持完成国家自然科学基金项目《大跨度桥梁抗震的杂交控制系统》（项目号59678027），探索以粘弹性阻尼器与液压伺服作动器杂交的大跨度桥梁抗震控制系统。研究了两种典型粘弹性材料的剪切型和拉压型被动控制装置。还研究了用其抑制由列车提速所引起桥梁的准共振，其中拉压型阻尼器已在津浦线上应用取得实效。表明在高墩大跨连续梁桥上用杂交系统控制地震响应比单独用被动控制或主动控制效益更佳。所研究的滑动状态变结构控制比经典的二次最优控制律得到更好的效果。创新地提出在用振型贡献率筛选主振型，在所选振型张成的子空间内作大型结构控制的方法。提出用等效固结结构的迭代来解决考虑土结相互作用作控制分析的困难。02年完成《以位移为基础的桥梁抗震设计理论与方法》（项目号59978001）国家自然科学基金项目的主