柱式柔性墩隔震梁橋結(jié)構(gòu)地震易損性分析

第一作者張?jiān)颇校┦浚淌诩?jí)高工，1977年1月生

通信作者譚平男，博士，研究員，博士生導(dǎo)師，1973年9月生

柱式柔性墩隔震梁橋結(jié)構(gòu)地震易損性分析

張?jiān)?,2，譚平1，鄭建勛1，周福霖1

(1. 廣州大學(xué)減震控制與結(jié)構(gòu)安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(培育),廣州510405； 2. 廣西交通科學(xué)研究院,南寧530007)

摘要：對(duì)柱式柔性橋墩剛度較小下部構(gòu)件結(jié)構(gòu)形式的中小跨徑橋梁，利用鉛芯橡膠支座雙線性恢復(fù)力特性，通過(guò)調(diào)節(jié)橋梁下部結(jié)構(gòu)整體剛度，改變地震力在不同墩柱間的分配可提升橋梁整體抗震能力。定義橋梁損傷的5種狀態(tài)，歸納出以曲率延性判定5種損傷水平的量化指標(biāo)，并與橋墩墩頂位移相關(guān)聯(lián)。選典型橋梁建立有限元模型進(jìn)行動(dòng)力彈塑性分析，將隔震改造前后橋梁墩頂位移概率需求與地震易損性進(jìn)行對(duì)比。分析表明，采用柔性橋墩的梁橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理隔震改造后，只要保證隔震支座體系正常運(yùn)行，橋梁整體在大震作用下的抗震水平可明顯提升。

關(guān)鍵詞：隔震橋梁；柱式柔性墩；易損性分析；損傷水平；鉛芯橡膠支座

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展(973)計(jì)劃項(xiàng)目(2011CB013606)；國(guó)家自然科學(xué)基金聯(lián)合

收稿日期：2014-08-22修改稿收到日期：2014-11-19

中圖分類(lèi)號(hào):U442.5+5文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Seismic fragility analysis on isolated bridges with flexible column piers

ZHANGYun1,2,TANPing1,ZHENGJian-xun1,ZHOUFu-lin1(1.State Key Laboratory for Seismic Control and Structural Safety (Cultivation base), Guangzhou University, Guangzhou 510405, China;2. Guangxi Transportation Research Institute, Nanning 530007, China)

Abstract:Structures with lower members of smaller stiffness, such as flexible column piers, have become the most widespread kind of structure in small or medium-span bridges. For this type of bridge, making use of the LRB bilinear restoring force characteristics for adjusting the overall stiffness of the bridge substructure to change the seismic force distribution between different piers can improve the overall seismic capacity. Five states of bridge in juries were defined, and quantitative indicators based on curvature ductility, and related to the top displacements of bridge piers were summarized to determine the level of these five kinds of damages. A typical bridge was selected to establish a finite element model for dynamic elastic-plastic analysis. The pier top displacement probability demand and seismic vulnerability of bridges installed with and without isolation devices were compared. The analysis shows that the application of flexible column pier structure to achieve reasonable isolation, as long as the normal operation of isolation bearings is ensured, the seismic level of the overall bridge can be evidently improved.

Key words:isolated bridge; flexible column pier; fragility analysis; damage index; lead rubber bearing (LRB)

減震、隔震技術(shù)已用于橋梁，而以疊層橡膠支座或鉛芯橡膠支座為隔震體系的橋梁逐漸增多[1-3]。此類(lèi)隔震方法設(shè)置簡(jiǎn)單、造價(jià)較普通橋梁增加不大，較傳統(tǒng)增大截面、配筋的抗震設(shè)計(jì)方法而言，隔震橋梁抗震效果已獲得試驗(yàn)研究、理論分析的良好證明，并受到實(shí)際地震檢驗(yàn)[4]。

橋梁減、隔震工程措施通常從兩方面著手[5-7]，一是通過(guò)設(shè)置隔震裝置改變橋梁結(jié)構(gòu)自振頻率，錯(cuò)開(kāi)地震能量相對(duì)集中的頻段范圍，減小橋梁地震響應(yīng)；二是通過(guò)設(shè)置耗能裝置，耗散地震傳遞到橋梁的部分能量減小地震響應(yīng)。鉛芯橡膠支座在大震作用下主要通過(guò)鉛芯屈服耗散地震能量。因鉛芯的屈服會(huì)使支座屈服剛度遠(yuǎn)小于初始剛度，實(shí)現(xiàn)改變結(jié)構(gòu)自振周期目的。為實(shí)現(xiàn)此類(lèi)支座減、隔震功能，通常以橋墩剛度遠(yuǎn)大于支座剛度為適用條件[8-9]。而我國(guó)的高等級(jí)公路網(wǎng)中占比較高的中、小跨徑梁橋已較少使用重力式或?qū)嶓w橋墩類(lèi)剛度大的下部構(gòu)件，取而代之的為框架式圓形或矩形柱式柔性橋墩類(lèi)剛度較小的構(gòu)件。由于使用此類(lèi)柔性橋墩構(gòu)件，使橋梁整體剛度減小，其自振周期得以延長(zhǎng)。本文以我國(guó)公路網(wǎng)中典型的多跨梁橋?yàn)楣こ瘫尘敖⒊Ｒ?guī)、隔震設(shè)計(jì)兩種計(jì)算模型，并對(duì)比隔震前后地震易損性分析隔震效果，為進(jìn)一步研究隔震改造方法提供參考。

1柔性橋墩與隔震層剛度組合

與隔震房屋的剛性基礎(chǔ)不同，橋梁在隔震層與橋梁基礎(chǔ)之間有相對(duì)“柔性”的橋墩，在地震作用下，橋墩與隔震層共同變形，見(jiàn)圖1。隔震橋梁位移主要由支座位移Δ2與橋墩位移Δ1組合而成，可假定為橋墩與支座的串聯(lián)機(jī)構(gòu)。設(shè)一水平慣性力P2作用于橋梁上部結(jié)構(gòu)，支座、橋墩均產(chǎn)生變形，且各自抗推剛度不同。設(shè)K2為支座體系抗推剛度，K1為橋墩抗推剛度，則Δ1為水平慣性力P2作用下支座的剪切變形，Δ2為橋墩產(chǎn)生的水平位移，由圖1可推導(dǎo)出計(jì)算過(guò)程，即

(1)

據(jù)剛度定義，令Δ=1，則有

(2)

式中：P2為產(chǎn)生單位變形所需慣性力，即剛度定義，由此可得橋墩與隔震層剛度組合計(jì)算式為

(3)

橋梁第i個(gè)橋墩剛度為

(4)

圖1　隔震橋梁位移反應(yīng)描述 Fig.1 Displacement response description of isolated bridge

2橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)

2.1橋梁主要構(gòu)造尺寸

分析模型選公路網(wǎng)中應(yīng)用最普遍的中小跨徑連續(xù)梁橋(7 m×30 m)為研究對(duì)象。橋?qū)?2 m，1、6號(hào)墩柱高14 m，2、3號(hào)墩柱高22 m，4、5號(hào)墩柱高18 m。上部構(gòu)造為先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁，單梁重85 t，寬2 m，高2 m，6片梁組成一跨橋。下部構(gòu)造為圓柱式橋墩，有1.5 m、1.8 m兩種直徑。對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)離散后形成有限元分析模型見(jiàn)圖2。設(shè)橋臺(tái)為剛性，上構(gòu)主梁與橋臺(tái)接觸采用滯回系統(tǒng)模擬滑動(dòng)支座，僅考慮順橋向自由度，并設(shè)墩底為固結(jié)。

圖2　梁橋結(jié)構(gòu)有限元分析模型 Fig.2 Finite element analytical model of girder bridge structure

2.2改造前后支座參數(shù)對(duì)比

改造前橋臺(tái)部分采用GYZF4 450×86 mm型圓形四氟滑板式橡膠支座，橋墩部分支座用450×99 mm圓形板式橡膠支座，支座體系僅考慮恒載及活載產(chǎn)生的豎向力及活載產(chǎn)生的水平力。支座規(guī)格據(jù)《公路橋梁板式橡膠支座規(guī)格系列》(JTT663- 2006)按豎向承載能力Rck選擇。統(tǒng)一考慮橋墩剛度與支座體系剛度，使改造后各墩柱與支座的合成剛度值盡量一致，減小地震力對(duì)各墩柱不均勻分配。改造后支座參數(shù)見(jiàn)表1。

表1　改造后支座參數(shù)

圖3　鉛芯橡膠支座數(shù)值化模型 Fig.3 Optimized numerical model of LRB

鉛芯橡膠支座模型見(jiàn)圖3。鉛芯橡膠支座具有典型的非線性特征，其雙線性滯回特性由支座本身剛度(主要為鉛芯屈服后剛度(二次剛度))K2與鉛芯剪力Qd組成。鉛芯屈服前發(fā)生微小位移時(shí)支座的水平剛度主要受鉛芯影響，一次剛度K1較大。

普通梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求在常規(guī)活載作用下如汽車(chē)荷載、風(fēng)荷載等支座需有一定剛度，保障橋梁日常運(yùn)營(yíng)中的舒適性。鉛芯橡膠支座一次剛度遠(yuǎn)大于二次剛度的雙線性特性恰好適應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)支座體系常規(guī)小荷載大剛度、偶遇大荷載小剛度要求。因此在橋墩剛度最大的1、6號(hào)墩柱替換為鉛芯橡膠支座；對(duì)橋墩剛度較小的2～5號(hào)橋墩，據(jù)式(4)適當(dāng)增加支座體系剛度以增大下部構(gòu)造整體剛度，使調(diào)整后的各橋墩剛度盡量一致，見(jiàn)表2。

表2　改造前后下部構(gòu)造剛度對(duì)比

3地震易損性對(duì)比分析

地震易損性指在一定地震強(qiáng)度水平作用下結(jié)構(gòu)達(dá)到或超越某一性能水平的超越概率,即

(5)

式中：Pf為構(gòu)件超越給定損傷水平概率；Sd為結(jié)構(gòu)需求；Sc為結(jié)構(gòu)抗力。

在地震工程領(lǐng)域廣泛認(rèn)可的全概率研究框架由美國(guó)太平洋地震研究中心(PEER)[10]提出，將地震風(fēng)險(xiǎn)分析分解為場(chǎng)地危險(xiǎn)性、地震易損性及地震損失分析三個(gè)模塊。對(duì)工程結(jié)構(gòu)而言地震易損性研究為重點(diǎn)，關(guān)鍵為考慮地震動(dòng)輸入不確定性及結(jié)構(gòu)自身不確定性[11]。

3.1地震動(dòng)輸入不確定性

結(jié)構(gòu)時(shí)程分析中地震動(dòng)輸入對(duì)結(jié)果影響較大，而地震波存在較強(qiáng)烈的不確定性。本文采用PEER的10條6～8震級(jí)實(shí)際地震動(dòng)記錄作為地震動(dòng)輸入，其斷層距離在9.06～36.30 km之間，峰值加速度為0.084～0.417 m/s2。由于譜加速度Sa的離散性小于PGA[12]，為便于比較計(jì)算，參照設(shè)計(jì)反應(yīng)譜特征周期與10條地震動(dòng)均值反應(yīng)譜最大值平臺(tái)，在特征周期0.4 s處將10條地震波譜加速度調(diào)整為1.0 g，再將地震波譜加速度按比例調(diào)整為0.15～1.50 g，按0.15 g遞增，形成10組共100條不同強(qiáng)度的地震波。未經(jīng)調(diào)整的10條地震波反應(yīng)譜及均值反應(yīng)譜見(jiàn)圖4。

圖4　地震波反應(yīng)譜對(duì)比 Fig.4 Contrast diagram of response spectra for simulated earthquake wave

3.2結(jié)構(gòu)材料不確定性

橋梁結(jié)構(gòu)材料主要為混凝土與鋼筋兩種，而為標(biāo)準(zhǔn)化施工絕大多數(shù)構(gòu)件的混凝土標(biāo)號(hào)與鋼筋等級(jí)基本一致。據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010-2010)對(duì)2008～2010年統(tǒng)計(jì)結(jié)果，鋼筋與混凝土均符合正態(tài)分布規(guī)律，其中C30混凝土強(qiáng)度變異系數(shù)為17.2%，HPB235及HRB335鋼筋強(qiáng)度變異系數(shù)分別為8.95%及7.43%。

較蒙特卡洛方法，拉丁超立方抽樣方法(LHS)為較有效、實(shí)用的采樣技術(shù)，由該方法所得無(wú)偏差或偏差較小系統(tǒng)參數(shù)估計(jì)，其方差在可接受范圍之內(nèi)[13]。尤其在結(jié)構(gòu)易損性分析范疇內(nèi)， LHS能有效將樣本控制在一定數(shù)量范圍內(nèi)。采用該方法將材料強(qiáng)度變量分為等概率的16個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間重心值作為該區(qū)間強(qiáng)度變量代表值，將3種材料強(qiáng)度代表值隨機(jī)排列形成16組材料強(qiáng)度樣本，與10組地震動(dòng)輸入組合共同形成1 600個(gè)橋梁-地震動(dòng)計(jì)算樣本。

3.3對(duì)橋梁損傷狀態(tài)量化分析

梁式橋多采用延性比彎曲破壞準(zhǔn)則描述橋墩構(gòu)件破壞。日本鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)(JSSC)[14]在對(duì)橋墩研究中提出部件完整度校核方法，按構(gòu)件混凝土應(yīng)變發(fā)展用3個(gè)校核指標(biāo)εc2=0.002、εc4=0.004、εc11=0.011作為輕微損壞、中等損壞、嚴(yán)重?fù)p壞界限值。其中εc11為對(duì)約束混凝土應(yīng)變損壞界限值描述。普通鋼筋混凝土墩柱均用縱向主鋼筋配置螺旋箍筋構(gòu)造，屬典型的約束受壓混凝土結(jié)構(gòu)。據(jù)mander模型對(duì)約束混凝土結(jié)構(gòu)的壓應(yīng)變計(jì)算式為

(6)

式中：0.004為非約束混凝土極限壓應(yīng)變；后半部分為約束鋼筋額外提供的壓應(yīng)變?cè)黾又怠?/p>

由于混凝土壓應(yīng)變并非結(jié)構(gòu)分析中常用數(shù)據(jù)，為方便計(jì)算結(jié)果后處理，需將混凝土壓應(yīng)變與墩柱構(gòu)件的延性相結(jié)合。本文以圖2模型中1.5 m、1.8 m墩柱為對(duì)象分別對(duì)不同配筋率墩柱建立纖維模型。將豎向鋼筋配筋率為0.5%、1%、1.50%及箍筋體積配箍率0.15%、0.3%、0.5%分別定義為少筋、適筋、多筋3種工況，利用纖維模型進(jìn)行M-φ分析，結(jié)果見(jiàn)表3，其中曲率延性定義為每種工況曲率與等效屈服曲率比值，即

μ φ 　 (7)

由表3看出，不同配筋率、不同直徑墩柱的曲率延性在主筋首次屈服、混凝土壓應(yīng)變0.005、混凝土壓應(yīng)變0.011三工況接近一致，分別為0.80、2.10及4.40。其配筋率差異對(duì)墩柱延性造成的影響主要體現(xiàn)于墩柱極限曲率，配筋率越高極限曲率越大，變形能力越強(qiáng)。基于此，本文將橋梁損傷過(guò)程定義為5個(gè)狀態(tài)，分別為基本完好、輕微損壞、中等損壞、嚴(yán)重?fù)p壞及接近倒塌。采用曲率延性定義的橋梁損傷量化指標(biāo)見(jiàn)表4。

表4　由曲率延性比定義的墩柱破壞狀態(tài)表

對(duì)鋼筋混凝土柔性橋墩可采用塑性鉸計(jì)算模型將曲率延性與墩頂位移相結(jié)合，形成橋梁墩頂位移損傷判定量化指標(biāo)。塑性鉸模型假定橋墩曲率在等效塑性鉸長(zhǎng)度內(nèi)按理想化模式分布，墩頂位移由彈性位移Δy及塑性位移Δp兩部分組成， 即

Δ=Δy+Δp

(8)

彈、塑性位移計(jì)算見(jiàn)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》。

3.4改造前后墩頂位移概率需求分析

對(duì)橋梁-地震動(dòng)樣本進(jìn)行動(dòng)力彈塑性分析，可獲得大量以譜加速度Sa為變量的橋墩墩頂位移數(shù)據(jù)點(diǎn)。有研究[15]表明，采用隨機(jī)地震動(dòng)輸入對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)程分析時(shí)其位移反應(yīng)服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)概率函數(shù)表達(dá)式為

(9)

式中：括號(hào)內(nèi)參數(shù)分別為樣本位移對(duì)數(shù)均值及對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差。

對(duì)1、2、4號(hào)橋墩隔震改造前后墩頂位移數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的位移均值、對(duì)數(shù)均值、對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差見(jiàn)表5，其中0.3 g、0.6 g、0.9 g、1.2 g分別對(duì)應(yīng)規(guī)范7度(0.1 g)、8度(0.2 g，0.3 g)、9度(0.4 g)設(shè)計(jì)譜統(tǒng)計(jì)分析。

1、2、4號(hào)橋墩隔震改造前后橋梁在0.3 g、0.6 g、0.9 g、1.2 g四種強(qiáng)度地震動(dòng)作用下墩頂位移的概率密度函數(shù)(彩色、灰色實(shí)線分別為隔震改造前、后的函數(shù))曲線見(jiàn)圖5。XⅠ、XⅡ、XⅢ、XⅣ分別為按式(8)、表4計(jì)算的橋梁不同性能水平，不同橋墩因高度不同性能水平量化值亦不同。豎向虛線將圖5中縱坐標(biāo)概率密度、橫坐標(biāo)橋墩位移劃分為基本完好、輕微損壞、中等損壞、嚴(yán)重?fù)p壞及倒塌5個(gè)區(qū)域。分析圖5(a)，在Sa=1.2 g強(qiáng)度地震作用下隔震改造前(灰色線)其峰值位于XⅣ性能指標(biāo)附近，說(shuō)明1號(hào)橋墩面臨較大倒塌概率；隔震改造后(紅色曲線)其峰值已前移到XⅢ～XⅣ性能曲線之間，主要面積位于嚴(yán)重破壞區(qū)域，倒塌概率明顯減小。對(duì)2、4號(hào)橋墩而言，因已替換成剛度更大天然橡膠支座(表1)，其與墩柱的組合剛度有所增大，致橋墩位移均有增大(圖5(b)、(c)彩色實(shí)線與灰色實(shí)線對(duì)比)。而對(duì)抗震性能而言，1號(hào)橋墩明顯提升，2、4號(hào)橋墩因分擔(dān)更多的地震動(dòng)能量，使橋梁抗震性能更均衡，已克服1號(hào)橋墩抗震能力過(guò)于低下的瓶頸，分析結(jié)果與所用改造原則一致。

表5　橋墩位移反應(yīng)統(tǒng)計(jì)表(單位：m)

圖5　橋墩位移對(duì)數(shù)正態(tài)分布概率密度函數(shù) Fig.5 Plot of lognormal distribution of probability function of bridge pier displacement

圖6　支座剪應(yīng)變對(duì)數(shù)正態(tài)分布概率密度函數(shù) Fig.6 Plot of lognormal distribution of probability function of bearing’s shear strain

3.5改造后支座體系位移概率需求分析

對(duì)采用隔震改造的橋梁而言，隔震體系在設(shè)防地震作用下的正常運(yùn)作可保證橋梁整體達(dá)到設(shè)計(jì)效果，因此設(shè)計(jì)橋梁隔震體系時(shí)應(yīng)保證最不利工況下隔震體系最大變形在可接受范圍內(nèi)。對(duì)鉛芯橡膠支座，其剪應(yīng)變達(dá)到250%前均能保持(圖3)穩(wěn)定的雙線性恢復(fù)力特性；普通疊層橡膠支座在剪應(yīng)變超過(guò)250%后，支座內(nèi)鋼板出現(xiàn)頸縮斷裂現(xiàn)象[16]。1、2、4號(hào)橋墩支座體系的剪應(yīng)變對(duì)數(shù)正態(tài)分布概率密度函數(shù)見(jiàn)圖6。為便于分析支座剪應(yīng)變分別區(qū)間，標(biāo)出70%、100%、150%、250%四個(gè)區(qū)域。對(duì)1號(hào)橋墩的鉛芯橡膠支座，僅在Sa=1.2 g強(qiáng)度地震作用下其剪應(yīng)變概率密度函數(shù)有少量面積進(jìn)入250%。而2、4號(hào)橋墩的天然膠支座剪應(yīng)變均分布在250%以?xún)?nèi)，說(shuō)明隔震改造后的橋梁支座體系處于正常運(yùn)行范圍。

3.6地震易損性曲線形成

分析式(5)知，易損性曲線即為描述結(jié)構(gòu)需求超越結(jié)構(gòu)抗力的概率曲線。按表4量化指標(biāo)，本文將橋梁結(jié)構(gòu)分為5種性能水平、4個(gè)性能判定指標(biāo)，分別用ScⅠ、ScⅡ、ScⅢ、ScⅣ表示。橋梁構(gòu)件的地震需求Sd及構(gòu)件抗力Sc均服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，結(jié)構(gòu)的地震易損性方程為

(10)

按以上方法繪制的橋梁改造前后地震易損性對(duì)比見(jiàn)圖7。由于1、6，2、3，4、5號(hào)橋墩高度一致，其地震易損性曲線類(lèi)似，因此僅標(biāo)示1、2、4號(hào)橋墩對(duì)比圖。圖中實(shí)、虛線分別為隔震改造后、前的易損性曲線。由圖7(a)看出，在7度0.1 g(小震)作用下橋梁發(fā)生輕微損壞概率從39.8%增加到70.1%，而在9度0.4 g(大震)作用下橋梁接近倒塌概率從59.2%降低到29.8%。表明橋梁在小震時(shí)發(fā)生輕微損傷概率大幅增加，在大震作用下發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞甚至倒塌的概率大幅降低，橋梁抵抗大震能力大幅增強(qiáng)。分析結(jié)果與改造設(shè)想一致。小震作用下，由于鉛芯支座尚未進(jìn)入屈服階段，與橋墩組合剛度較大，導(dǎo)致分配的地震力較改造前大，而在大震作用下支座進(jìn)入屈服、滯回耗能階段，與橋墩組合剛度大幅減少，分配的地震力相應(yīng)減少，因而能提高橋梁的抗震能力。2、4號(hào)橋墩的地震易損性曲線對(duì)比見(jiàn)圖7(b)、(c)。由于對(duì)此兩橋墩改造僅采用天然膠支座并調(diào)大剛度，故在4檔強(qiáng)度地震作用下發(fā)生輕微損傷、中等損壞、嚴(yán)重?fù)p壞及接近倒塌的概率均有所增加，且隨地震強(qiáng)度增大損傷概率增長(zhǎng)幅度增大。以9度0.4 g(大震)作用工況為例，2號(hào)橋墩發(fā)生接近倒塌狀態(tài)的概率從4.7%增長(zhǎng)到19.8%，4號(hào)橋墩發(fā)生接近倒塌狀態(tài)概率從22.5%增長(zhǎng)到42.8%。雖兩橋墩損傷概率有所增長(zhǎng)，但對(duì)比3個(gè)橋墩的地震易損性，其抗震能力較改造前更均衡，橋梁抗震能力瓶頸由改造前1號(hào)橋墩轉(zhuǎn)移到4號(hào)橋墩，橋梁在大震作用下整體抗倒塌超越概率從59.2%降低到42.8%。

圖7　隔震橋梁與普通橋梁地震易損性曲線比較 Fig.7 Comparison curve of seismic fragility between isolated bridge and ordinary bridge

4結(jié)論

本文提出基于性能的梁橋地震易損性分析方法，定義橋梁損傷的5種狀態(tài)，歸納出以曲率延性判定5種損傷狀態(tài)的量化指標(biāo)，并與橋墩墩頂位移相關(guān)聯(lián)；分析設(shè)置柔性墩柱梁橋隔震改造的基本原理及改造原則，并對(duì)隔震前后墩頂位移概率需求及地震易損性進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)論如下：

(1)對(duì)采用柔性柱式橋墩的梁橋結(jié)構(gòu)，可利用鉛芯橡膠支座雙線性恢復(fù)力特性，調(diào)節(jié)橋梁下部結(jié)構(gòu)在不同地震力作用下的整體剛度，從而影響地震力在橋梁不同墩柱間的分配，提升橋梁整體抗震能力。

(2)通過(guò)基于性能的橋梁地震易損性分析，可獲得橋梁在不同地震動(dòng)水平作用下發(fā)生不同損傷程度的超越概率，為地震損失分析提供理論依據(jù)。

(3)若將公路網(wǎng)中所有橋梁的地震易損性資料匯總統(tǒng)計(jì)，可形成公路網(wǎng)橋梁損傷矩陣，為公路交通系統(tǒng)地震減災(zāi)規(guī)劃編制提供依據(jù)。

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