高墩多塔斜拉桥地震动强度指标选择及易损性评估.pdf

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1、第30卷第12期2017年12月中国公路学报ChinaJ．Highw．Transp．V01．30Dec．NO．122017文章编号：1001—7372(2017)12-0050—10高墩多塔斜拉桥地震动强度指标选择及易损性评估胡思聪1’2，李立峰1’2，王连华1’2(1．湖南大学土木工程学院，湖南长沙410082；2．湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室，湖南长沙410082)摘要：为研究高墩多塔斜拉桥的抗震特性，以一座墩高178m的四塔斜拉桥为例，考虑材料和几何非线性，建立全桥有限元动力模型；选取长、短周期2类共80条实测地震波进行非线性时程分析；以4类能够反映斜拉桥响应特点的工程

2、需求参数为对象，结合对数回归分析，对9种常用的地震动强度指标的可行性、有效性和适用性进行评价，并提出此类桥梁地震动强度指标的选择建议；结合各构件的损伤特点，合理定义支座系统、索塔、主梁和拉索的损伤指标；基于易损性分析理论，建立关键构件的易损性曲线，明确各类构件的易损位置，并对不同构件的损伤特性进行对比分析，进而提出改善此类桥梁抗震性能的思路。研究结果表明：高墩多塔斜拉桥不宜沿用常规桥梁的地震动强度指标进行地震响应预测，而应针对不同情况采用基本周期谱加速度或峰值谱位移；纵向地震作用下，支座系统、主粱和拉索均呈现出较高的损伤概率，而索塔的损伤相对较低；主梁的损伤主要集中在中跨1／4和3／4截

3、面处，拉索的损伤主要集中在端锚索和中跨的长索；由于索塔的损伤远小于其他构件，而易损构件都是由于结构较大变形引起的，因而在此类结构的抗震设计中，控制位移或变形较控制索塔内力更加关键。关键词：桥梁工程；地震动强度指标；易损性评估；多塔斜拉桥；高墩；损伤指标中图分类号：U442．55文献标志码：ASelectionofOptimalIntensityMeasuresofGroundMotionsandSeismicFragilityAssessmentforMulti—spanCable-stayedBridgewithTallPiersHUSi—con91“．LILi—feng’～，WANG

4、Lian—hualf2(1．SchoolofCivilEngineering，HunanUniversity，Changsha410082，Hunan，China；2．KeyLaboratoryforWindandBridgeEngineeringofHunanProvince，HunanUniversity，Changsha410082，Hunan，China)Abstract：InordertOinvestigatetheseismicperformanceofmulti—spancable—stayedbridgeswithtallpiers，takingafive—spancab

5、le—stayedbridgewith178mpiersasanexample，thefiniteelementmodelofthebridgewasdevelopedandboththegeometricandmaterialnonlinearitieswereconsidered．80long—periodandshort—periodgroundmotionswereselectedtoconductthenonlineartimehistoryanalysis．Basedon4kindsofengineeringdemandparametersofcable—stayedbrid

6、ges，theefficiency，thepracticalityandtheproficiencyof9kindsofgroundmotions收稿日期：2017一01—19基金项目：国家自然科学基金项目(51278183)作者简介：胡思聪(1990一)，男，江西南昌人．工学博士研究生，E-mail：eric731hu@gmail．corn。通讯作者：李立峰(1971一)，男，湖南沅江人，教授，博士研究生导师，工学博士，E—mail：lilifeng：@hnu．edu．cn。第12期胡思聪，等：高墩多塔斜拉桥地震动强度指标选择及易损性评估510intensitymeasures(IMs

7、)wereevaluatedusingtheregressionanalysismethod，andtheselectionsuggestionofIMswasproposed．Moreover，thedamageindexesofvariouscomponentsincludingbearingsystem，tower，deckandcableweredefinedaccordingtothedamagecharacteristi