斜交連續剛構橋橋墩地震易損性分析

作者：張智,李小軍,蘭日清,宋辰寧

摘要：以美國西部地區某斜交公路連續剛構橋為研究對象,研究其不等高墩易損性差異以及斜交角的改變對橋墩地震易損性的影響。考慮橋梁結構參數和地震動的不確定性,選取100條地震動,沿縱橋向輸入,生成“結構-地震動”樣本庫,以地震動峰值加速度(PGA)為強度指標(IM),利用OpenSees軟件對結構進行非線性時程分析得到橋墩動力響應,而后以橋墩曲率延性比衡量橋梁破壞狀態,在確定橋墩損傷指標的基礎上,采用可靠度理論得到各橋墩的地震易損性曲線,判斷橋墩的損傷模式、損傷特點。在此基礎上,改變橋梁斜交角度進行易損性分析,得到斜交角變化對橋墩地震易損性的影響。研究表明:該橋最矮墩發生損傷的概率大于其他橋墩,橋墩最先進入塑性的是墩頂和墩底區域;不同斜交角對橋墩的地震響應影響顯著,各墩損傷破壞排序與斜交橋結構構造特點有關,同一排架墩的兩側墩柱易損性呈現與角度變化趨勢相反的排列,損傷越嚴重,趨勢越明顯;對于此不等高的斜交剛構橋,最矮墩為其抗震薄弱環節,斜交角越大,越應該關注鈍角處矮墩的損傷情況,并提高其設計標準,在進行斜交剛構橋抗震設計中應予以重視。

發文機構：山東建筑大學土木工程學院 山東省高校土木結構防災減災協同創新中心 北京工業大學建筑工程學院 中國中元國際工程有限公司

關鍵詞：剛構橋不等高墩斜交角易損性分析曲率rigid frame bridgeunequal height piersskew anglefragility analysiscurvature

分類號： U442.5[建筑科學—橋梁與隧道工程]