曲线连续梁桥的地震易损性分析

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1、曲线连续梁桥的地震易损性分析重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：吴培涛指导教师：李正英副教授专业：土木工程学科门类：工学重庆大学土木工程学院二O一五年五月SeismicFragilityAnalysisofCurvedContinuousGirderBridgeAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByWuPeitaoSupervisedbyAssociate

2、Prof.LiZhengyingSpecialty:CivilEngineeringCollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要我国地处环太平洋地震带和亚欧地震带之间，是地震灾害最为严重的国家之一。桥梁作为生命线工程，其抗震的重要性不言而喻。曲线连续梁桥因其特有的优点在城市立交、高速公路的匝道及互通立交等方面应用日益广泛，但关于曲线连续梁桥的抗震能力评估研究较少。以易损性曲线为表现形式的地震易损性分析，可以给出不同强度的地震作用下

3、，结构响应需求超过结构对应不同破坏状态极限抗力的概率，运用这一途径对曲线连续梁桥进行抗震性能评估十分必要。本文以一座实际工程中的曲线连续梁桥为例，对其最易损伤的支座和桥墩进行了易损性分析，主要做了以下几部分工作：（1）基于桥梁易损性分析的研究现状，讨论了地震易损性分析在结构抗震性能评估中的作用。阐述了易损性分析涉及到的概率需求分析的方法和损伤指标确定的原则，在此基础上给出了曲线桥梁地震易损性分析的步骤。（2）分别采用曲率延性比和相对位移延性比作为墩柱和支座的损伤指标，并进而划分了墩柱和支座的五种破坏状态。其中，通过对其塑性铰截面的弯矩-

4、曲率分析得到桥墩各墩柱对应的损伤指标界限值。（3）考虑了桥梁结构中混凝土抗压强度和钢筋屈服强度、极限强度的不确定性，通过拉丁超立方抽样获得样本值；同时，确定采用地面峰值加速度PGA作为地震动参数，选取10条地震动记录，按增量动力分析方法（IDA）的要求进行调幅，分别与桥梁样本组成100个桥梁-地震动随机样本。（4）基于SAP2000分别对100个桥梁-地震动样本进行建模和弹塑性时程分析，并对样本的分析结果进行对数线性回归分析，用传统可靠度方法得到最终的易损性曲线；对桥墩和支座的易损性作了详细的对比分析，确定了影响各自易损性的主要因素。（

5、5）通过改变地震动的输入方向，对比了支座、桥墩及桥梁整体的易损性，确定该曲线连续梁桥的最不利输入方向；改变支座形式，对比研究了板式橡胶支座和铅芯橡胶支座的易损性以及各自对桥墩易损性的影响，分析结果表明：采用铅芯橡胶支座可以有效地改善桥梁下部结构（即墩柱）的易损性。关键词：曲线连续梁桥，抗震性能评估，易损性曲线，需求分析，损伤指标，超越概率I英文摘要ABSTRACTOurcountryislocatedintheplacebetweenthecircum-PacificseismicbeltandtheEurasianseismicbel

6、t,andthe“earthquakeenvironment”isveryharsh.Theimportanceofthebridge,asthelifelineengineering,goeswithoutsaying.Becauseoftheuniqueadvantages,curvedcontinuousgirderbridgesareincreasinglywidelyappliedincityoverpass,highwayrampandsoon.However,thestudyabouttheseismiccapacitya

7、ssessmentofcurvedcontinuousgirderbridgesislimited.Seismicvulnerabilityanalysiscangettheprobabilityofthestructuralresponsedemandbeyondthestructuralresistancewhentheintensityofearthquakeiscertain.Besides,itcanalsogetthevulnerabilitycurvesofthefourdifferentdamagestates.So,i

8、t’snecessarytousethiseffectiveapproachtoevaluatetheseismiccapacityofcurvecontinuousbeambridge.Inthispap