基于全寿命周期的近海隔震桥梁易损性和抗震可靠度分析

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1、基于全寿命周期的近海隔震桥梁易损性和抗震可靠度分析II广州大学硕士学位论文基于全寿命周期的近海隔震桥梁易损性和抗震可靠度分析IV广州大学硕士学位论文基于全寿命周期的近海隔震桥梁易损性和抗震可靠度分析专业：建筑与土木工程硕士生：指导教师：摘要为满足我国日益增长的交通需求,促进社会经济的快速发展，越来越多的近海桥梁在我国范围内兴建起来。由于所处地理位置的特殊性，近海桥梁在服役期内不免受到海洋环境侵蚀和地震等自然灾害的作用。随着隔震技术的不断成熟，隔震支座在桥梁抗震领域得到广泛的运用。然而，隔震支座的性能由于使用环境的侵蚀作用会发生劣化，导致桥梁遭遇地震时不能有效

2、发挥其隔震效果。此外，钢筋混凝土桥墩在海洋氯离子侵蚀下其性能也会发生较大劣化。传统桥梁抗震设计理念忽略了使用环境的侵蚀作用导致抗震性能退化问题，使桥梁在全寿命周期内为维持抗震性能，需要投入大量的维修成本进行抗震加固。钢筋混凝土桥墩和隔震支座是近海隔震桥梁在地震作用下的主要受力构件，在全寿命周期范围内，探讨桥墩和支座性能劣化对近海隔震桥梁抗震性能的影响，进而分析桥梁在将来可能地震作用下的地震易损性和抗震可靠度是十分必要的。因此，本文考虑桥墩和支座单独劣化和二者共同劣化，分别对桥梁进行相应的易损性和抗震可靠度分析，进而评估近海隔震桥梁全寿命周期内的抗震性能。具体

3、研究内容如下：（1）在前人的研究基础上，阐述海洋环境中氯离子在钢筋混凝土结构内的侵蚀过程，并归纳和总结钢筋混凝土材料在氯离子侵蚀作用下的性能劣化规律；根据课题组前期对橡胶隔震支座的耐久性试验研究成果，总结了橡胶隔震支座在海蚀环境下性能劣化规律。（2）采用SAP2000软件建立近海隔震桥梁的非线性动力分析模型。在单独考虑纵筋锈蚀、箍筋锈蚀及考虑二者共同锈蚀情况下，对全寿命周期内桥墩截面进行弯矩-曲率分析，探讨氯离子侵蚀作用下钢筋锈蚀对构件抗震能力的影响。（3）定义墩柱劣化、隔震支座劣化及二者共同劣化三种劣化工况，在三种劣化工况下对桥梁在全寿命周期内的地震响应进

4、行分析。I基于全寿命周期的近海隔震桥梁易损性和抗震可靠度分析（4）在三种劣化工况下，开展全寿命周期内的桥梁时变地震易损性分析，对比分析不同构件单独劣化及共同劣化对桥梁全寿命期内抗震性能的影响及各种破坏状态的失效概率。（5）根据等超越概率原则计算不同设计基准期下地震作用的取值；采用最小抗力法对桥梁全寿命周期内的时变抗震可靠度进行计算，分析三种劣化工况及设计基准期对桥梁全寿命周期内时变抗震可靠度的影响规律。（6）对近海隔震桥梁在全寿命周期内的地震直接经济损失成本进行评估，并探讨三种劣化工况、折现率、后续服役期等相关因素对地震损失成本的影响。为桥梁在全寿命周期内抗

5、震性能的评估、维修加固策略的制定及基于LCCA抗震设计理念的发展提供相关的理论依据。关键词：近海隔震桥梁；全寿命周期；易损性分析；抗震可靠度；地震直接经济损失II广州大学硕士学位论文AnalysisofFragilityandSeismicReliabilityofOffshoreIsolaedBridgewithLifeCycleAbstractTomeettheincreasingtrafficdemandofourcountry.，Promotetherapiddevelopmentofsocialeconomy，Moreandmoreoffshore

6、Bridgesarebeingbuiltinourcountry.Duetotheparticularityofgeographicallocation,OffshoreBridgesarevulnerabletonaturaldisasterssuchasMarineenvironmenterosionandearthquakesduringtheserviceperiod.Withthedevelopmentofisolationtechnology,TheisolationsupportiswidelyusedintheseismicfieldofBr

7、idges.However,Theperformanceoftheisolationsupportisdegradedduetothecorrosiveactionoftheenvironment,Whenthebridgeishitbyanearthquake,itcannotplayitsisolationeffecteffectively.Inaddition,TheperformanceofreinforcedconcretebridgepierintheerosionofMarinechlorideionisalsogreatlydeteriora

8、ted.Theseismicdesignconcep