基于概率地震需求模型的隔震桥梁易损性对比
发布时间：2021-02-16 01:20
目前,通常采用确定性方法对桥梁隔震效果进行分析,即通过隔震与非隔震地震响应进行对比得到隔震效果;而概率方法对隔震桥梁进行分析时又大多仅分析其失效概率,很少从失效概率的角度开展隔震与非隔震桥梁对比研究。本文利用概率性地震需求分析模型分别对隔震与非隔震连续梁桥进行了地震易损性分析。在考虑桥梁结构及地震动参数随机性的基础上,以墩柱位移延性比和支座相对位移比作为破坏指标,定义并量化了隔震与非隔震桥梁桥墩和支座的五种极限破坏状态。利用传统可靠度概率分析方法通过非线性时程分析生成了桥墩和支座的易损性曲线,对比分析了隔震与非隔震桥梁墩柱和支座在不同破坏状态下的超越概率。研究结果表明:从易损性对比的角度分析,相比于非隔震连续梁桥,隔震连续梁桥在地震动作用下表现出了较好的抗震性能,各破坏状态下构件的超越概率较小。
【文章来源】：地震工程与工程振动. 2014,34(06)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
地震易损性分析流程图
浞治隽鞒掏既缦?场地地震动输入(IM)建立桥梁结构模型提取工程需求参数(EDP)建构概率地震需求模型定义损伤指标(DS)绘制易损性曲线图1地震易损性分析流程图Fig．1Flowchartoftheseismicvulnerabilityanalysis2算例及非线性分析模型本文以一座典型多跨混凝土连续箱梁桥为研究对象，跨径布置为45×50×45m，墩高为7m。主梁和桥墩采用C30混凝土，桥墩为1．5m的实心圆柱墩，纵筋和箍筋为HＲB335级钢筋，纵向配筋率为1．05%，配箍率为0．56%，保护层厚度为0．05m，场地类别为Ⅱ类。利用Midas/Civil软件建立桥梁非线性分析模型如图2所示。由于在地震作用下主梁结构基本上处于弹性状态，实际发生震害时主梁发生破坏概率较小，所以可采用弹性梁单元模拟。墩柱具有较大的延性能力，允许进入弹塑性状态，抗震规范中允许桥墩在强震作用下出现塑性铰，故墩柱采用弹塑性纤维梁柱单元模拟，如图3所示。保护层混凝土和约束混凝土采用Mander混凝土本构模型，钢筋采用双折线骨架曲线模拟，墩底直接固结。图2全桥动力分析模型Fig．2Dynamicanalysismodelofthebridge图3弹塑性纤维梁柱单元截面Fig．3Elastic-plasticbeam-columnelementwithfibersection本文非隔震桥梁支座的采用方式为墩柱和桥台分别布置普通板式橡胶支座、活动板式橡胶支座。隔震桥梁墩柱和桥台分别布置高阻尼橡胶支座、活动板式橡胶支座。普通板式橡胶支座滞回模型呈狭长型，可近似作线性处理，故用弹性连接模拟，如图4(a)所示。高阻尼橡胶支座的力－位移关系由滞回曲线表示，滞回曲线围成的面积表示其耗能能力。对于高阻尼橡胶支座的非线性分析模型，一般采用双线型模型来模拟进行分析计算，如图4(b)。通过弹性刚度Ky、屈服后刚度Ku以及屈服强度Fy来表示其力学性能。dy为支座的屈
凝土连续箱梁桥为研究对象，跨径布置为45×50×45m，墩高为7m。主梁和桥墩采用C30混凝土，桥墩为1．5m的实心圆柱墩，纵筋和箍筋为HＲB335级钢筋，纵向配筋率为1．05%，配箍率为0．56%，保护层厚度为0．05m，场地类别为Ⅱ类。利用Midas/Civil软件建立桥梁非线性分析模型如图2所示。由于在地震作用下主梁结构基本上处于弹性状态，实际发生震害时主梁发生破坏概率较小，所以可采用弹性梁单元模拟。墩柱具有较大的延性能力，允许进入弹塑性状态，抗震规范中允许桥墩在强震作用下出现塑性铰，故墩柱采用弹塑性纤维梁柱单元模拟，如图3所示。保护层混凝土和约束混凝土采用Mander混凝土本构模型，钢筋采用双折线骨架曲线模拟，墩底直接固结。图2全桥动力分析模型Fig．2Dynamicanalysismodelofthebridge图3弹塑性纤维梁柱单元截面Fig．3Elastic-plasticbeam-columnelementwithfibersection本文非隔震桥梁支座的采用方式为墩柱和桥台分别布置普通板式橡胶支座、活动板式橡胶支座。隔震桥梁墩柱和桥台分别布置高阻尼橡胶支座、活动板式橡胶支座。普通板式橡胶支座滞回模型呈狭长型，可近似作线性处理，故用弹性连接模拟，如图4(a)所示。高阻尼橡胶支座的力－位移关系由滞回曲线表示，滞回曲线围成的面积表示其耗能能力。对于高阻尼橡胶支座的非线性分析模型，一般采用双线型模型来模拟进行分析计算，如图4(b)。通过弹性刚度Ky、屈服后刚度Ku以及屈服强度Fy来表示其力学性能。dy为支座的屈服位移，du为支座的极限位移;Fy为支座的屈服力，Fu为支座的水平极限承载力。本算例中板式橡胶3
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于响应面法的隔震连续梁桥地震易损性分析[J]. 龙晓鸿,杨斌斌,樊剑,李俊,陈蓓蕾. 地震工程与工程振动. 2014(02)
[2]关于概率地震需求模型的讨论[J]. 于晓辉,吕大刚,王光远. 工程力学. 2013(08)
[3]基于概率性地震需求模型的桥梁易损性分析[J]. 郑凯锋,陈力波,庄卫林,马洪生,张建经. 工程力学. 2013(05)
[4]地震作用下中等跨径RC连续梁桥系统易损性研究[J]. 李立峰,吴文朋,黄佳梅,王连华. 土木工程学报. 2012(10)
[5]板式橡胶支座地震易损性分析[J]. 李立峰,吴文朋,黄佳梅,王连华. 湖南大学学报(自然科学版). 2011(11)
[6]基于改进云图法的结构概率地震需求分析[J]. 吕大刚,于晓辉,潘峰,王光远. 世界地震工程. 2010(01)
本文编号：3035882
【文章来源】：地震工程与工程振动. 2014,34(06)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
地震易损性分析流程图
浞治隽鞒掏既缦?场地地震动输入(IM)建立桥梁结构模型提取工程需求参数(EDP)建构概率地震需求模型定义损伤指标(DS)绘制易损性曲线图1地震易损性分析流程图Fig．1Flowchartoftheseismicvulnerabilityanalysis2算例及非线性分析模型本文以一座典型多跨混凝土连续箱梁桥为研究对象，跨径布置为45×50×45m，墩高为7m。主梁和桥墩采用C30混凝土，桥墩为1．5m的实心圆柱墩，纵筋和箍筋为HＲB335级钢筋，纵向配筋率为1．05%，配箍率为0．56%，保护层厚度为0．05m，场地类别为Ⅱ类。利用Midas/Civil软件建立桥梁非线性分析模型如图2所示。由于在地震作用下主梁结构基本上处于弹性状态，实际发生震害时主梁发生破坏概率较小，所以可采用弹性梁单元模拟。墩柱具有较大的延性能力，允许进入弹塑性状态，抗震规范中允许桥墩在强震作用下出现塑性铰，故墩柱采用弹塑性纤维梁柱单元模拟，如图3所示。保护层混凝土和约束混凝土采用Mander混凝土本构模型，钢筋采用双折线骨架曲线模拟，墩底直接固结。图2全桥动力分析模型Fig．2Dynamicanalysismodelofthebridge图3弹塑性纤维梁柱单元截面Fig．3Elastic-plasticbeam-columnelementwithfibersection本文非隔震桥梁支座的采用方式为墩柱和桥台分别布置普通板式橡胶支座、活动板式橡胶支座。隔震桥梁墩柱和桥台分别布置高阻尼橡胶支座、活动板式橡胶支座。普通板式橡胶支座滞回模型呈狭长型，可近似作线性处理，故用弹性连接模拟，如图4(a)所示。高阻尼橡胶支座的力－位移关系由滞回曲线表示，滞回曲线围成的面积表示其耗能能力。对于高阻尼橡胶支座的非线性分析模型，一般采用双线型模型来模拟进行分析计算，如图4(b)。通过弹性刚度Ky、屈服后刚度Ku以及屈服强度Fy来表示其力学性能。dy为支座的屈
凝土连续箱梁桥为研究对象，跨径布置为45×50×45m，墩高为7m。主梁和桥墩采用C30混凝土，桥墩为1．5m的实心圆柱墩，纵筋和箍筋为HＲB335级钢筋，纵向配筋率为1．05%，配箍率为0．56%，保护层厚度为0．05m，场地类别为Ⅱ类。利用Midas/Civil软件建立桥梁非线性分析模型如图2所示。由于在地震作用下主梁结构基本上处于弹性状态，实际发生震害时主梁发生破坏概率较小，所以可采用弹性梁单元模拟。墩柱具有较大的延性能力，允许进入弹塑性状态，抗震规范中允许桥墩在强震作用下出现塑性铰，故墩柱采用弹塑性纤维梁柱单元模拟，如图3所示。保护层混凝土和约束混凝土采用Mander混凝土本构模型，钢筋采用双折线骨架曲线模拟，墩底直接固结。图2全桥动力分析模型Fig．2Dynamicanalysismodelofthebridge图3弹塑性纤维梁柱单元截面Fig．3Elastic-plasticbeam-columnelementwithfibersection本文非隔震桥梁支座的采用方式为墩柱和桥台分别布置普通板式橡胶支座、活动板式橡胶支座。隔震桥梁墩柱和桥台分别布置高阻尼橡胶支座、活动板式橡胶支座。普通板式橡胶支座滞回模型呈狭长型，可近似作线性处理，故用弹性连接模拟，如图4(a)所示。高阻尼橡胶支座的力－位移关系由滞回曲线表示，滞回曲线围成的面积表示其耗能能力。对于高阻尼橡胶支座的非线性分析模型，一般采用双线型模型来模拟进行分析计算，如图4(b)。通过弹性刚度Ky、屈服后刚度Ku以及屈服强度Fy来表示其力学性能。dy为支座的屈服位移，du为支座的极限位移;Fy为支座的屈服力，Fu为支座的水平极限承载力。本算例中板式橡胶3
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于响应面法的隔震连续梁桥地震易损性分析[J]. 龙晓鸿,杨斌斌,樊剑,李俊,陈蓓蕾. 地震工程与工程振动. 2014(02)
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[4]地震作用下中等跨径RC连续梁桥系统易损性研究[J]. 李立峰,吴文朋,黄佳梅,王连华. 土木工程学报. 2012(10)
[5]板式橡胶支座地震易损性分析[J]. 李立峰,吴文朋,黄佳梅,王连华. 湖南大学学报(自然科学版). 2011(11)
[6]基于改进云图法的结构概率地震需求分析[J]. 吕大刚,于晓辉,潘峰,王光远. 世界地震工程. 2010(01)
本文编号：3035882
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