大跨斜腿刚构桥地震易损性分析.pdf

第卷第期土木工程与管理学报.
年月.
大跨斜腿刚构桥地震易损性分析
郑成龙, 龙晓鸿, 彭元诚, 姜维, 廖萍
.,.控制结构湖北省重点实验室,湖北武汉;
.中交第二公路勘察设计研究院有限公司,湖北武汉;
.江苏泛亚联合建筑设计有限公司,江苏无锡
摘要:针对北盘江预应力混凝土连续刚构桥给出了桥梁易损性曲线的系统性分析方法。采用有限元分析软
件一进行有限元模拟及对每个地震一桥梁样本进行非线性时程分析,建立了以为变量的结构
需求概率函数。根据地震作用下塑性铰的曲率延性指标进行抗震性能水准划分,给出了桥梁结构的易损性曲
线,从而为桥梁结构基于性能的抗震设计提供基础,对实际工程抗震能力评价有一定的借鉴意义。
关键词:地震; 连续刚构; 有限元; 易损性曲线; 曲率延性
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:
桥梁是交通系统中的重要枢纽结构。由于其桥部分总长度为,桥跨布置为.
上重下轻的结构模式以及较大的高宽比,在地震.。上部结构采用连续变截面现
作用下是易损坏的。公路桥梁的地震易损性通常浇混凝土箱梁,宽度为.,由钢筋混凝土桥
可以用易损性曲线表示,这些曲线可以表示在不墩支撑,主墩的高度分别为、、、
同强度地震作用下结构反应超过破坏阶段所定义,均采用双肢薄壁空心截面,其中中间两对桥墩
的结构承载能力的条件概率。目前,国际上普遍采设有空腹斜腿以提高根部刚度。桥台部分的支撑
用的桥梁易损性分析方法主要有经验统计法和理论类型为简支。桥墩的纵向配筋主要采用直径
分析法。和基于地,, 的钢筋,横向箍筋为
震后得到的桥梁损伤数据,进行桥梁分组后采用直径为和的钢筋。
逻辑回归分析建立了经验易损性曲线。和
提出了一种基于结构动力行为的数值模拟
方法,建立了理论易损性曲线。但是目前的地震一
桥梁系统非线性时程分析方法普遍采用墩的位移/
延性比作为评价桥梁损伤程度的指标和
刘晶波,根据梁智壶的研究成果,对于大跨
图主桥桥型布置图/
薄壁高墩连续钢构桥,位移延性比并不能准确地
. 有限元模拟
反映桥梁的破坏情况。本文根据地震作用下塑性
本文中采用大型有限元分析软件一
铰的曲率延性指标进行抗震性能水准划分,给出
进行有限元模拟,模型的三维整体视图如图
了大跨斜腿刚构桥结构的易损性曲线。
所示。模型的模态分析见表。上部结构与桥
墩均采用梁一柱单元模拟,采用单元模拟结
工程概况与桥梁有限元模拟构的非线性行为。假定结构非线性行为主要发生
在墩顶和墩底潜在的塑性区域以及斜腿端部,塑
. 工程概况
性铰的具体编号见图,桥墩其余部分以及上部
文本分析对象北盘江特大桥为预应力混凝土
结构梁单元在地震作用下均保持弹性。另外,桥
悬浇空腹斜腿式连续刚构桥如图所示,主
收稿日期:—
作者简介:郑成龙一,男,湖北武汉人,硕士研究生,研究方向为桥梁抗震和建筑隔振: .
基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金,贵州省交通厅科技项目资助
· · 土木工程与管理学报正
墩顶部与上部结构采用刚性单元连接如图所到:
示。
,
其中, 和分别为截面第一根钢筋屈服时对
应的弯矩和曲率。
塑性铰长度。采用的