斜交连续刚构桥桥墩地震易损性分析

作者：张智,李小军,兰日清,宋辰宁

摘要：以美国西部地区某斜交公路连续刚构桥为研究对象,研究其不等高墩易损性差异以及斜交角的改变对桥墩地震易损性的影响。考虑桥梁结构参数和地震动的不确定性,选取100条地震动,沿纵桥向输入,生成“结构-地震动”样本库,以地震动峰值加速度(PGA)为强度指标(IM),利用OpenSees软件对结构进行非线性时程分析得到桥墩动力响应,而后以桥墩曲率延性比衡量桥梁破坏状态,在确定桥墩损伤指标的基础上,采用可靠度理论得到各桥墩的地震易损性曲线,判断桥墩的损伤模式、损伤特点。在此基础上,改变桥梁斜交角度进行易损性分析,得到斜交角变化对桥墩地震易损性的影响。研究表明:该桥最矮墩发生损伤的概率大于其他桥墩,桥墩最先进入塑性的是墩顶和墩底区域;不同斜交角对桥墩的地震响应影响显著,各墩损伤破坏排序与斜交桥结构构造特点有关,同一排架墩的两侧墩柱易损性呈现与角度变化趋势相反的排列,损伤越严重,趋势越明显;对于此不等高的斜交刚构桥,最矮墩为其抗震薄弱环节,斜交角越大,越应该关注钝角处矮墩的损伤情况,并提高其设计标准,在进行斜交刚构桥抗震设计中应予以重视。

发文机构：山东建筑大学土木工程学院 山东省高校土木结构防灾减灾协同创新中心 北京工业大学建筑工程学院 中国中元国际工程有限公司

关键词：刚构桥不等高墩斜交角易损性分析曲率rigid frame bridgeunequal height piersskew anglefragility analysiscurvature

分类号： U442.5[建筑科学—桥梁与隧道工程]