本文關鍵詞：地震作用下鋼筋混凝土橋梁結構易損性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第37卷第6期 2004年6月

土 木 工 程 學 報CHINACIVILENGINEERINGJOURNAL

Vol 37 No 6Jun 2004

地震作用下鋼筋混凝土橋梁結構易損性分析

H Hwang

(TheMemphisUniversity美國)

劉晶波

(清華大學)

摘要:針對缺乏橋梁結構地震破壞數據的地區(qū),考慮地震地面運動、局部工程場地條件和橋梁本身參數的不確定性,給出了一種地震作用下鋼筋混凝土結構易損性曲線的系統(tǒng)性分析方法,對美國中東部受NewMadrid地震帶影響的高速公路系統(tǒng)混凝土連續(xù)橋梁結構易損性進行分析,并給出了橋梁結構的易損性曲線,表明本文方法對該類地區(qū)橋梁結構的易損性分析具有適用性。

關鍵詞:橋梁;混凝土;地震;易損性曲線;回歸分析;不確定性中圖分類號:TU375 U442 5+5 文獻標識碼:A文章編號: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

和東部,缺乏橋梁結構地震破壞數據,所以在這些地

1 引 言

橋梁是交通生命線系統(tǒng)中的重要樞紐結構。在過去發(fā)生的地震中,例如中國1976年的唐山地震,美國1971年的SanFernando地震,1994年的Northridge地震,日本1995年的阪神地震和1999年的臺灣Chi-Chi地震,均表明橋梁在地震作用下是易損壞的。高速公路橋的地震易損性通常可以用易損性曲線表示,這些曲線可以表示在不同強度地震作用下結構反應超過破壞階段所定義的結構承載能力的條件概率。橋梁的易損性曲線可以從經驗方法和分析方法兩個方面得到。經驗方法得到的易損性曲線一般是基于以往地震的破壞報告;而分析方法得到的易損性曲線是通過對橋梁地震反應的計算分析獲得的,并且如果有可能,最終得到的易損性曲線應該用實際的地震數據來驗證。由于在世界上大部分地區(qū),例如在美國的中部

收稿日期:2002-04-11,收到修改稿日期:2002-09-24區(qū),分析方法是得到結構易損性曲線的唯一可行方

法。本文給出了一種建立高速公路橋地震易損性曲線的分析方法。采用這一方法具體分析了美國中東部地區(qū)的典型橋梁結構,給出了表示為地震動加速度峰值或反應譜值的函數的地震易損性曲線,這些曲線一般適用于描述在美國受NewMadrid地震帶影響的高速公路系統(tǒng)的連續(xù)鋼筋混凝土橋梁的地震易損性。

2 地震易損性分析的基本步驟

有多種方法可以建立結構地震易損性曲線,為能系統(tǒng)考慮地震動和橋梁的不確定性、合理反映結構非線性的影響,本文給出的高速公路橋地震易損性分析法如下:

(1)建立合理的橋梁非線性力學模型;

(2)合成一系列工程場地地震加速度時程,包括不同震級和不同距離的地震;

(3)量化用于模擬震源、路徑衰減、場地條件和 場

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