特大橋梁地震易損性與風(fēng)險概率分析.pdf

1、近年來，隨著我國快速交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和城市化進(jìn)程的加速發(fā)展，我國進(jìn)入了建設(shè)長大跨度橋梁的高潮期，其中大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)全面展開，特大橋梁在公路和鐵路交通設(shè)施的建設(shè)中扮演著重要的角色。然而，超長跨度橋梁在結(jié)構(gòu)性能上與常規(guī)跨度橋梁大不相同，特別是在地震作用下，將無法用以往的分析方法和經(jīng)驗對特大橋梁的結(jié)構(gòu)性能和損傷作出準(zhǔn)確的判斷?；诖吮尘?，本文配合國家自然科學(xué)基金項目和國家科技支撐計劃項目，對特大橋梁的地震易損性及風(fēng)險概率進(jìn)行了研究。綜合

2、起來，本文的主要內(nèi)容如下： (1)在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對橋梁結(jié)構(gòu)的地震易損性及橋梁地震風(fēng)險分析方法、橋梁結(jié)構(gòu)的破壞準(zhǔn)則、地震動輸入的選取和輸入強(qiáng)度的確定，以及對本文的研究工作中所涉及到的理論，如IDA和推倒分析(Pushover)方法進(jìn)行了系統(tǒng)地回顧與總結(jié)。 (2)為了能夠全面地反映橋梁結(jié)構(gòu)在自身隨機(jī)性和地震輸入隨機(jī)性等條件共同作用下，橋梁結(jié)構(gòu)的地震易損性，引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論(ANN)和蒙特卡羅(MC)技術(shù)，結(jié)合I

3、DA和Pushover分析方法，提出了基于ANN—MC的橋梁結(jié)構(gòu)復(fù)合隨機(jī)地震易損性分析方法。該方法從全概率的角度反映了橋梁結(jié)構(gòu)的地震易損性。以簡化為單自由度體系的RC混凝土橋梁墩柱為例進(jìn)行分析，總結(jié)了復(fù)合隨機(jī)性以及雙重破壞準(zhǔn)則中β系數(shù)對橋梁地震易損性曲線的影響。 (3)對特大跨度斜拉橋的地震易損性進(jìn)行了分析。包括兩部分主要內(nèi)容，1、采用全橋模型，基于單一破壞準(zhǔn)則，對斜拉橋在地震作用下容易進(jìn)入損傷狀態(tài)的位置和先后順序進(jìn)行了初步分析

4、，從而為此類橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計、運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)管理提供必要技術(shù)參考。2、針對飄浮體系的斜拉橋，以簡化計算模型，基于變形與能量的雙重破壞準(zhǔn)則，對其在地震作用下的易損性進(jìn)行了深入分析，總結(jié)了不同損傷狀態(tài)下和不同地震動輸入強(qiáng)度下，橋梁結(jié)構(gòu)地震易損性曲線規(guī)律，歸納了不同主跨特大斜拉橋的地震易損性發(fā)展趨勢。 (4)考慮橋梁結(jié)構(gòu)所在場地的場地類型，地震發(fā)生在時間、空間和強(qiáng)度上的隨機(jī)性，提出基于IDA—MC的橋梁地震風(fēng)險概率評估方法，并應(yīng)用于特大跨度