近場(chǎng)地震作用下鋼筋混凝土橋梁的地震易損性分析.pdf

1、近場(chǎng)地震動(dòng)是近些年來(lái)地震工程研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。由于受到近場(chǎng)地震動(dòng)高能量速度脈沖的影響,使得近場(chǎng)區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)的地震風(fēng)險(xiǎn)要比其它地段高很多。地震易損性分析是橋梁結(jié)構(gòu)地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一種有效方法,它能夠從概率意義上定量結(jié)構(gòu)的抗震性能,并且可以從宏觀的角度把握地震動(dòng)強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)性。本文從地震易損性分析的角度出發(fā),場(chǎng)地震動(dòng)對(duì)于鋼筋混凝土橋梁損研究一般場(chǎng)地地震動(dòng)和近傷水平的不同影響。主要研究工作與成果如下:
　　(1)在以往

2、采用標(biāo)量強(qiáng)度測(cè)量(簡(jiǎn)稱標(biāo)量IM)形成地震易損性曲線的方法的基礎(chǔ)上,提出了一種基于向量強(qiáng)度測(cè)量(文中簡(jiǎn)稱向量IM)的橋梁結(jié)構(gòu)地震易損性分析方法。在該方法中,首先建立了橋梁各組成部件的地震易損性函數(shù),然后在考慮橋梁各組成部件之間相關(guān)性影響的基礎(chǔ)上,建立了橋梁系統(tǒng)的地震易損性函數(shù)。
　　(2)采用基于Mander混凝土本構(gòu)模型和Chang-Mander等向強(qiáng)化非線性鋼筋模型的纖維截面塑性鉸模型,模擬了鋼筋混凝土橋墩在地震作用下的非線性行

3、為。通過(guò)Penzien模型考慮了樁—土—橋梁結(jié)構(gòu)的相互作用,并采用Mackie-Stojadinovic彈簧模型模擬了橋臺(tái)。結(jié)合損傷狀態(tài)與損傷指標(biāo)的研究成果,確定了不同損傷狀態(tài)下橋梁各組成部件的損傷指標(biāo)。
　　(3)在考慮橋梁結(jié)構(gòu)本身不確定性的基礎(chǔ)上,建立了橋梁結(jié)構(gòu)的三維非線性分析模型,并從PEER強(qiáng)震數(shù)據(jù)庫(kù)中選取了符合我國(guó)橋梁抗震規(guī)范Ⅱ類場(chǎng)地類別的地震記錄(包括一般場(chǎng)地和近場(chǎng))進(jìn)行非線性動(dòng)力時(shí)程分析。通過(guò)對(duì)常用的地震動(dòng)強(qiáng)度度量參

4、數(shù)在評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)時(shí)的有效性進(jìn)行比較,選取了向量IM的兩個(gè)參數(shù)。
　　(4)分別對(duì)一般場(chǎng)地和近場(chǎng)地震作用下的鋼筋混凝土橋梁進(jìn)行了地震易損性分析。研究表明,向量IM能夠顯著降低對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)損傷水平預(yù)測(cè)的離散性,并且基于向量IM形成的地震易損性曲面可以有效地反映第二個(gè)地震動(dòng)強(qiáng)度度量參數(shù)引起的橋梁結(jié)構(gòu)地震易損性失效概率的變化。橋梁系統(tǒng)比任何一個(gè)橋梁組成部件都更容易受到損傷,從系統(tǒng)的層次對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震動(dòng)易損性分析尤其重要。橋梁結(jié)