地震动强度指标与大跨度刚构桥梁损伤的相关性

作     者：蒋崇文 易伟建 庞于涛 JIANG Chong-wen;YI Wei-jian;PANG Yu-tao

作者机构：湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2016年第29卷第9期

页      面：97-102页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51338004) 

主　　题：桥梁工程 大跨度刚构桥 概率性地震需求分析 地震动参数 相关性 损伤指标 

摘      要：为了研究地震动参数与大跨度刚构桥梁结构损伤的相关性,选取了国内外355条地震动记录,并从现有文献中选择了29个具有代表性的地震动参数来做相关性分析。以一座典型的高墩大跨连续刚构桥为工程背景,采用OpenSees作为动力分析平台,建立能够考虑材料刚度退化的非线性有限元分析模型,通过回归分析,建立各地震动参数独立的概率性地震需求模型,得到地震动强度与桥梁结构最大响应(墩底单元曲率以及墩顶和支座的位移)和桥梁损伤之间的相关性,并且对不同地震动强度指标进行分析和比较。结果表明:不同地震动强度指标与桥梁响应和损伤的相关性差别很大,其中峰值速度(PGV)、持续最大速度(SMV)、反应谱速度峰值、Housner强度与结构响应有很高的相关性,1s周期对应的谱参数、峰值速度(PGV)、Arias强度以及Housner强度与结构损伤有很高的相关性;而峰值加速度PGA、峰值加速度与峰值速度的比值、位移均方根值以及卓越周期与桥梁结构最大响应和结构损伤的相关性较差;对于周期较长的大跨度刚构桥,推荐使用PGV等具有较好相关性的地震动强度指标进行地震易损性分析和地震风险评估。