材料性能劣化对刚构桥地震易损性的影响分析

发布时间：2024-04-13 09:56

　　为了揭示山区服役环境下材料性能劣化对桥梁抗震安全性的影响,根据混凝土碳化和钢筋锈蚀规律得到山区环境下材料劣化时变模型,采用基于需求能力比(D/C)的动力增量分析(IDA)方法,提出了桥梁时变地震易损性分析流程。围绕某山区典型高墩刚构桥,研究了桥梁构件和体系两个层次的地震易损性时变规律。结果表明:构件塑性发展程度越高,材料劣化的影响越不利,构件曲率延性系数也越大;相比于横桥向,材料劣化对构件纵向地震易损性的影响更大,且服役时间越长,构件地震损伤概率越高;桥梁体系的损伤概率上限高于任意构件,材料劣化的不利影响也主要体现于纵桥向,该方向上0.8g时,服役100年的严重受损概率相比新桥增大100.86%;材料劣化对桥梁地震易损性的影响不容忽视,且构件层面的易损性评估不足以反映桥梁体系的易损性。

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【部分图文】：

图1桥例与有限元建模

以VS30作为场地类型的特征参数，选取15组Ⅱ类场地非脉冲非近场地震动时程记录，每组均包含水平向和竖向加速度时程波，其中竖向时程波取水平向的0.5倍进行输入，见表2。由于桥例自振周期较长（纵向第一阶周期为6.97s），传统的峰值调幅法会导致较大的离散性。因此，本文通过细则[17....

图2地震波调幅方法典型例子

图1桥例与有限元建模3关键构件地震需求时变规律

图31#墩纵向曲率延性的IDA时变曲线

采用曲率延性系数评价桥墩的抗震性能，曲率延性系数为截面曲率与其等效屈服曲率的比值，按式（7）计算，分析结果以15条波的平均值为准。由于结构基本对称，1#和2#墩的抗震性能几乎一致，因此本文仅讨论1#墩。图3(a）为纵向沿墩高的曲率延性系数分布图（以1#墩左肢为例），可以看出，1#....

图41#墩横向曲率延性的IDA时变曲线

采用最小二乘法对D/C的IDA曲线进行拟合，利用式（8）得到关键构件在不同损伤状态下横、纵桥向的回归曲线，图5为未发生劣化时的严重损伤状态拟合曲线。可以看出，1#墩各关键截面横、纵向的IDA曲线拟合情况较好。PGA较小时，墩底截面纵向处于弹性状态，曲率延性的发育程度较低，而墩顶截....

本文编号：3952860