地震作用下钢筋混凝土桥梁结构易损性分析_H_Hwang

  本文关键词：地震作用下钢筋混凝土桥梁结构易损性分析，由笔耕文化传播整理发布。

第37卷第6期 2004年6月

土 木 工 程 学 报CHINACIVILENGINEERINGJOURNAL

Vol 37 No 6Jun 2004

地震作用下钢筋混凝土桥梁结构易损性分析

H Hwang

(TheMemphisUniversity美国)

刘晶波

(清华大学)

摘要:针对缺乏桥梁结构地震破坏数据的地区,考虑地震地面运动、局部工程场地条件和桥梁本身参数的不确定性,给出了一种地震作用下钢筋混凝土结构易损性曲线的系统性分析方法,对美国中东部受NewMadrid地震带影响的高速公路系统混凝土连续桥梁结构易损性进行分析,并给出了桥梁结构的易损性曲线,表明本文方法对该类地区桥梁结构的易损性分析具有适用性。

关键词:桥梁;混凝土;地震;易损性曲线;回归分析;不确定性中图分类号:TU375 U442 5+5 文献标识码:A文章编号:1000-131X(2004)06-0047-05

SEISMICFRAGILITYANALYSISOFREINFORCEDCONCRETEBRIDGES

H Hwang

(UniversityofMemphis,Memphis,USA)

LiuJingbo(TsinghuaUniversity)

Abstract:Aimingattheareaswhicharelackofseismicdestructionaldataofbridges,ananalyticalmethodtoobtainfragilitycurveofconcretebridgesunderearthquakeisdevelopedconsideringuncertaintiesofseismicgroundmotion,localsiteconditionandparametersofthebridgeitself.Meanwhile,seismicfragilityofacontinuousconcretebridgeofthehighwaysystemsinthe

easternUnitedStates,whichisaffectedbytheNewMadridseismiczone,isanalyzedbythegivenmethodandthefragilitycurveofthebridgeisobtained.Itisrecommendedthatthemethodcouldbeapplicabletofragilityanalysisofbridgesforseis-micattackinthisarea.

Keywords:bridge;concrete;earthquake;fragilitycurve;regressiveanalysis;uncertainty

和东部,缺乏桥梁结构地震破坏数据,所以在这些地

1 引 言

桥梁是交通生命线系统中的重要枢纽结构。在过去发生的地震中,例如中国1976年的唐山地震,美国1971年的SanFernando地震,1994年的Northridge地震,日本1995年的阪神地震和1999年的台湾Chi-Chi地震,均表明桥梁在地震作用下是易损坏的。高速公路桥的地震易损性通常可以用易损性曲线表示,这些曲线可以表示在不同强度地震作用下结构反应超过破坏阶段所定义的结构承载能力的条件概率。桥梁的易损性曲线可以从经验方法和分析方法两个方面得到。经验方法得到的易损性曲线一般是基于以往地震的破坏报告;而分析方法得到的易损性曲线是通过对桥梁地震反应的计算分析获得的,并且如果有可能,最终得到的易损性曲线应该用实际的地震数据来验证。由于在世界上大部分地区,例如在美国的中部

收稿日期:2002-04-11,收到修改稿日期:2002-09-24区,分析方法是得到结构易损性曲线的唯一可行方

法。本文给出了一种建立高速公路桥地震易损性曲线的分析方法。采用这一方法具体分析了美国中东部地区的典型桥梁结构,给出了表示为地震动加速度峰值或反应谱值的函数的地震易损性曲线,这些曲线一般适用于描述在美国受NewMadrid地震带影响的高速公路系统的连续钢筋混凝土桥梁的地震易损性。

2 地震易损性分析的基本步骤

有多种方法可以建立结构地震易损性曲线,为能系统考虑地震动和桥梁的不确定性、合理反映结构非线性的影响,本文给出的高速公路桥地震易损性分析法如下:

(1)建立合理的桥梁非线性力学模型;

(2)合成一系列工程场地地震加速度时程,包括不同震级和不同距离的地震;

(3)量化用于模拟震源、路径衰减、场地条件和 场

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