近海隔震桥梁基于性态的抗震设防标准易损性分析及应用

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1、广州大学硕士学位论文摘要随着隔震技术的不断成熟和隔震装置的不断研发更新，隔震技术在建筑工程领域已经得到了广泛的应用。桥梁作为生命线工程，其抗震救灾问题越来越引起国家的高度重视；鉴于此，我国已经将隔震技术应用到桥梁工程领域，一些铁路桥梁和近海桥梁都开始采用隔震技术。大型桥梁采用隔震技术来最大限度地减轻地震灾害就必须合理的确定抗震设防标准。而目前我国近海隔震桥梁的抗震设防还无据可依，针对这一现状本文通过引入基于性态的抗震设计思想，从抗震设防标准的制定、典型桥梁易损性分析以及地震经济风险分析三方面展开一些列研究，主要内容如下：（1）近海隔震桥梁基于性态的抗震设防标准研究：结合近海隔震

2、桥梁的特点将桥梁分为三个设防等级，通过定义三个设防水准，将多级设防思想应用到实践中；提出“五种”性态水平，建立12个结构最低性态目标；最后提出不同等级桥梁在各级地震动作用下的抗震设计类别，为设计人员提供参考。（2）基于性态的典型桥梁地震易损性分析：基于所确定的桥梁性态标准建立一六跨连续梁桥模型，同时建立隔震桥梁非线性分析模型。对隔震支座厂家的检测数据进行统计分析得到隔震支座力学参数的变异系数；在考虑地震动不确定性、桥梁结构不确定性、支座参数不确定性基础上利用拉丁超立方抽样生成90个结构-地震动样本对；在考虑近海桥梁动水压力及波浪力的基础上，利用SAP2000有限元软件对每一个样

3、本对进行非线性动力时程分析。以位移延性系数及支座剪应变作为破坏等级的判别指标；通过弯矩-曲率分析计算了不同破坏状态下桥墩的抗力指标，并且确定了支座不同破坏状态下的损伤指标；通过线性回归的方法分析数据最终得到桥墩、支座的易损性曲线，结果表明支座较桥墩更易损伤；利用宽限法由构件及支座的易损性数据得到桥梁系统的整体易损性曲线，结果表明采用系统整体易损性曲线的方法来判断桥梁的抗震性能更合理。（3）近海隔震桥梁地震经济风险分析：考虑不同地区危险性差异，对不同地区采用不同形状系数K，得到东南沿海地区基本烈度为8度的地震危险性曲线，进而得出相应于不同遭遇烈度的年超越概率；在基于性能工程（PE

4、ER）经济风险分析框架基础上，借助隔震桥梁地震易损性、地震危险性、经济损失比，将桥梁I近海隔震桥梁基于性态的抗震设防标准、易损性分析及应用结构地震经济风险表达为年预期损失形式。关键词：近海隔震桥梁、基于性态的设防标准、变异系数、地震易损性分析、地震经济风险分析II广州大学硕士学位论文AbstractWiththematureofisolationtechnologyandtheupdatesofisolationdevice,isolationtechnologyhasbeenwidelyappliedinthefieldofconstruction.Bridgeastheli

5、felineoftheproject,andtheearthquakereliefwasdrawnhighattentionofthecountry.Inviewofthis,isolationtechnologyhasbeenappliedinthefieldofbridgeengineeringinourcountry,forexample,somerailwaybridgesandoffshorebridges.IsolationtechnologywereusedinLargebridgesinordertominimizethedisasteroftheearthqu

6、akeandthereasonablyearthquakeseismicstandardsmusttobeformulatedsimultaneously.Atpresent,therewerenoseismicstandardaboutoffshoreisolatedbridgesinourcountry.Accordingtothepresentsituation,aseriesofstudieswereundertookbyintroducingdesignphilosophyofthestate-basedseismicinthispaper,thethreeaspec

7、tswere:theformulateofreasonablyearthquakeseismicstandards、theanalysisonseismicvulnerabilityoftypicalbridgeandtheeconomicriskanalysisofearthquake.Themainresearchcontentsinthispaperareasfollows:(1).Theresearchonthestandardofperformance-basedseismicde