自复位桥梁地震作用下易损性及经济损失评估

作     者：赵荣文 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李波

授予年度：2017年

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] 

主      题：地震易损性 地震经济 增量动力分析 中值曲线 地面峰值加速度 地震需求 

摘      要：近年来大地震频繁发生,比如说1994年美国加利弗尼亚州南部发生的Northridge地震;1995年日本阪神发生的里氏7.2级大地震;1999年,我国台湾省集集市发生的7.6级大地震;2008年5月12日我国四川省汶川县发生8.0级大地震;2011年,日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸,都造成了重大的人员伤亡和财产损失。桥梁是交通运输系统的枢纽工程,是生命线工程的重要组成部分,在现代化社会生活和工作运行中扮演着越来越重要的作用。地震之后,桥梁的破坏导致交通网络的中断,这不但会影响人们的正常出行和经济的运行,也给社会带来了严重的经济损失,而且将影响震后的救灾工作,从而加剧地震灾害。因此,研究地震作用下的桥梁的破坏情况就具有重要意义。本文以美国太平洋地震工程研究中心(PEER)的基于性能的地震工程为框架,对钢筋混凝土连续梁桥的地震易损性及地震经济风险进行了系统的研究。本文研究的主要内容和结论如下:(1)对传统延性桥梁进行pushover,根据推覆曲线估计结构增量动力分析中值曲线。(2)对四跨连续自复位桥梁进行了概率地震需求分析。分别选择桥墩位移延性(μ)和支座的位移(D)分别作为各自的需求参数,选择峰值地面加速度(PGA)作为地震动强度参数,选取19个地震动─结构样本对,然后对每一个样本对进行非线性增量动力时程分析,通过线性回归分析可以得到桥梁的概率地震需求模型。结果表明,基于推覆曲线建立的增量动力分析中值曲线与严格增量动力分析结果吻合较好。(3)对自复位消能桥梁进行了地震易损性分析,可以得出桥墩的易损性要大于支座。(4)利用拟合的易损性曲线对四跨连续桥梁结构进行经济损失分析,得出了增量动力在经济评估方面分析的合理性,以及在经济损伤评估方面自复位桥梁优于传统桥梁。