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桥梁易损性研究的回顾与展望

山西建筑 2010年第12期36卷 298-300页

作者：赵有泽山西省交通建设工程监理总公司

介绍了桥梁易损性研究的概况,对桥梁易损性研究的由来、含义、分级方法和分析方法做了较为全面的论述,并对桥梁易损性研究提出了存在的问题和今后尚需开展的工作,以推动桥梁工程的发展。

关键词：桥梁易损性经验易损性曲线理论易损性曲线

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基于概率性地震需求模型的桥梁易损性分析

工程力学 2013年第5期30卷 165-171,187页

作者：郑凯锋陈力波庄卫林马洪生张建经西南交通大学土木工程学院四川成都610031 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院四川成都610041

采用概率性地震需求分析方法,建立了汶川地区典型简支梁桥的分析型地震易损性模型。基于汶川地震桥梁震后调查资料,评估了桥梁结构参数的不确定性,抽样并生成一系列桥梁的有限元模型样本。利用汶川地震实测地震波对所建立的桥梁有限元... 详细信息

采用概率性地震需求分析方法,建立了汶川地区典型简支梁桥的分析型地震易损性模型。基于汶川地震桥梁震后调查资料,评估了桥梁结构参数的不确定性,抽样并生成一系列桥梁的有限元模型样本。利用汶川地震实测地震波对所建立的桥梁有限元模型进行非线性动力时程分析,并记录每一组分析中桥梁构件的地震峰值响应,通过回归分析建立地震动强度和桥梁构件地震需求之间的关系。在确定桥梁不同损伤状态对应的构件极限状态后,基于对数正态分布假设生成不同损伤状态对应的地震易损性曲线,最后基于可靠度理论计算得到桥梁系统易损性的上下确界。生成的地震易损性曲线可以进一步用于地震风险评估和震后加固优先级决策。

关键词：概率性地震需求模型桥梁易损性非线性动力时程分析统计回归对数正态分布

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桥梁碰撞的伪能量半径时变谱分析方法与易损性分析

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桥梁碰撞的伪能量半径时变谱分析方法与易损性分析

作者：彭灏哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

桥梁是城市生命线系统的重要组成部分之一,桥梁在地震中的破坏,除了产生必要的修复费用而造成经济损失之外,由于其通行能力的下降造成的对日常出行,震后救援救灾工作乃至对城市和地区发展的影响,都会造成一定的经济和社会损失。地震风... 详细信息

桥梁是城市生命线系统的重要组成部分之一,桥梁在地震中的破坏,除了产生必要的修复费用而造成经济损失之外,由于其通行能力的下降造成的对日常出行,震后救援救灾工作乃至对城市和地区发展的影响,都会造成一定的经济和社会损失。地震风险分析作为对地震损失进行量化的手段,以易损性分析工作为前提。除此之外,易损性分析也可以帮助我们有针对性的对桥梁系统的薄弱环节进行加固,并提高管理部门的应急反应能力。本文采用基于pushover分析的易损性分析法,目的在于保留其方便快速的优点,避免了采用时程分析法时大量地震动的选取和复杂计算。由于现有方法不适用于分析偏心桥梁的地震易损性,也没有考虑桥梁的联间碰撞的影响,因此本文的研究目标在于对现有方法在此两方面进行完善。本文的主要研究内容有: 1.介绍了伪能量半径法的基本原理,在此基础上提出了伪能量半径时变谱的概念,同时给出了利用地震动演化功率谱密度函数生成伪能量半径时变谱的方法,并基于此提出了计算线性单（多）自由体系之间碰撞效应的计算方法,可用于计算联间多次正碰撞和多次点面碰撞效应,所计算的结果具有平均意义,可为设计提供一定的建议。 2.利用基于pushover方法的易损性分析法进行规则桥梁的纵向易损性分析,并在此基础上,给出了利用模态pushover方法进行非规则（偏心）桥梁易损性分析的方法步骤,并利用伪能量半径时变谱计算碰撞效应,对易损性分析的结果进行修正,得到考虑联间碰撞因素的易损性曲线。 3.选取一定的研究对象,通过opensees平台对其进行了建模并给出了碰撞效应计算以及规则和非规则桥梁易损性分析的算例。讨论了碰撞效应与桥梁伸缩缝间距以及地震地面运动强度之间的关系。

关键词：碰撞桥梁易损性伪能量半径时变谱 pushover 模态pushover

考虑空间变异特性的高铁桥梁震后易损性及动力性能研究

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考虑空间变异特性的高铁桥梁震后易损性及动力性能研究

作者：南勇北京交通大学

学位级别：硕士

随着国家经济及社会的快速发展,高速铁路对解决大城市之间的交通问题起到愈发重要的作用,同时桥梁在高铁线路中的比重也不断增大。由于桥梁结构长度可能超过几公里甚至是数百公里,所以在一次地震中桥梁各墩必然经历差异较大的地面运动... 详细信息

随着国家经济及社会的快速发展,高速铁路对解决大城市之间的交通问题起到愈发重要的作用,同时桥梁在高铁线路中的比重也不断增大。由于桥梁结构长度可能超过几公里甚至是数百公里,所以在一次地震中桥梁各墩必然经历差异较大的地面运动。因此,研究地震动空间变异性对桥梁的影响就显得非常重要。然而,既有桥梁震后易损性及动力性能的研究中对此考虑并不完善。本文分析了影响地震空间变异性的因素,采用Matlab语言编制了基于无/有条件模拟技术的多点地震波加速度模拟程序,并实现界面化。在此基础上,建立桥梁结构有限元模型,分析地震动空间变异性对桥梁地震易损性的影响规律。最后,探讨了桥梁震后损伤程度对行车性能的影响。主要内容如下：(1)综述和分析了国内外考虑空间变异性地震动的研究背景、现状以及MATLAB GUI界面设计的基本原理;(2)在以往人工模拟地震波的研究基础上考虑了空间变异特性,从单点激励和多点激励,利用无条件模拟、有条件模拟技术分别进行了系统的阐述,为更合理地模拟空间地震动提供了较好的理论依据,同时采用MATLAB界面工具进行了可视化界面设计,方便用户操作;(3)介绍了桥梁易损性分析现状,确定以位移延性比为损伤指标,以实际工程桥梁为背景,建立了有限元模型,将模拟的空间地震动输入,进行了桥梁易损性分析;(4)提出了考虑震后桥梁损伤下的桥梁动力性能分析方法,对不同车速、不同损伤的工况下一座实际桥梁的动力性能进行了分析研究。

关键词：空间变异性地震动模拟条件模拟桥梁易损性动力性能

基于行车危险性分析的桥梁网络地震易损性研究

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基于行车危险性分析的桥梁网络地震易损性研究

作者：梅浩瀚西南交通大学

学位级别：硕士

桥梁的地震响应危及行车安全,就一片路网而言,桥梁结构作为路网的一个节点,其可通过性影响着整个路网的连通可靠度,从而制约着相应机构的对灾害的预防和灾后救援与重建的决策。本文通过我国西南地区的覆盖三个烈度区域的XX路网为例,通过... 详细信息

桥梁的地震响应危及行车安全,就一片路网而言,桥梁结构作为路网的一个节点,其可通过性影响着整个路网的连通可靠度,从而制约着相应机构的对灾害的预防和灾后救援与重建的决策。本文通过我国西南地区的覆盖三个烈度区域的XX路网为例,通过PSHA的方法确定地震参数去衡量桥梁的地震响应,从而得到桥梁结构基于行车安全的易损性曲线。通过Order-X算法确定整片路网在不同重现期下的连通可靠度,这就是路网地震易损性。该曲线在交通路网的震前预防和震后性能预测上具有指导意义。本文首次将地震危险性分析、基于行车安全的桥梁易损性和路网连通可靠度这些理论结合成一个整体,形成了一套对地震灾害的预防与救援都有着重要指导意义的大型框架。在计算上,针对每个场地考虑39个地震重现期,通过PSHA方法确定场地的目标反应谱,以此作为基础进行足够数量的人工波的合成。分别采用1-DOF模型和X Luo算法计算桥梁在地震作用下基于行车危险性的易损性,并把这些桥梁作为路网中的节点计算整片路网的连通性能。同时从结构破坏角度和行车安全两个指标去对比了整片路网的连通程度上的区别。从计算结果可以得出如下结论:1.计算的连通可靠度可作为铁路路网的灾害预防和抗震救灾方案的制定依据。2.随着超越概率的不断增大（即地震发生的越频繁）,两种方法下桥梁基于行车安全的易损性不断降低。但X Luo方法所得结果总是低于1-DOF模型,这就表明后者是更为严格的判断准则。3.随着重现期的增大,整片路网的连通可靠度不算降低,但是基于1-DOF模型计算的连通程度总体上都比较低,这表明无论什么级别地震发生时,保守的做法是都不适合行车;而X Luo方法计算结果显示低水平的地震发生时,路网仍然是连通的,但在一定区间上,连通程度迅速降低,此时应采用其他形式进行抗震救灾。4.由于铁路属于轨道交通,行车安全问题相比较结构破坏问题而言,更值得关注,对于铁路路网而言,应该从行车安全角度制定相关决策。

关键词： PSHA 行车安全性桥梁易损性地震重现期连通可靠度

考虑构件震害影响的城市桥梁震后通行功能损失评估方法

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哈尔滨工业大学学报 2024年

作者：李天翊张东昱张晓宇哈尔滨工业大学土木工程学院土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司

桥梁作为城市交通网络重要节点，其车辆通行能力在震后救灾和重建过程中起着至关重要的作用。但现有城市桥梁震后损失研究多集中于结构损伤维修成本方面，对桥梁震后车辆通行功能损失研究关注不足，难以为震后紧急救援和桥梁修复决策提... 详细信息

桥梁作为城市交通网络重要节点，其车辆通行能力在震后救灾和重建过程中起着至关重要的作用。但现有城市桥梁震后损失研究多集中于结构损伤维修成本方面，对桥梁震后车辆通行功能损失研究关注不足，难以为震后紧急救援和桥梁修复决策提供有效指导。因此，本文提出了综合考虑桥梁构件震害破坏及其对车辆通行影响的桥梁震后通行功能损失评估方法。首先，为了更准确地分析地震对桥梁结构整体系统的影响，采用copula函数，开展了考虑桥梁构件破坏相关性的桥梁系统地震易损性分析；其次，提出了地震导致桥梁车辆通行能力损失的评估方法。该方法综合考虑了桥梁结构损伤、承载力下降导致的开放车道减少以及桥梁伸缩缝损坏导致的车辆行驶速度降低等因素影响，因而可以更准确地反映震后桥梁车辆通行能力；最后，通过一个4跨连续梁桥算例发现相较于现有评估方法，本文提出的城市桥梁震后通行功能损失评估方法具有准确度更高、离散程度和不确定性更小的特点。与传统的定性和主观震后桥梁功能损失评估方法相比，本项研究提出的分析方法从物理层面考虑了桥梁构件震害对桥梁车辆通行能力的具体影响，为震后决策过程提供了一个数学模型。

关键词：桥梁易损性构件破坏相关性车辆通行能力桥梁通行功能损失

基于有限断层随机地震动合成的高速路网地震危险性分析

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工程力学 2018年第4期35卷 186-199页

作者：孙晓丹曾程杨成李永恒常志旺西南交通大学土木工程学院四川成都610031

针对传统概率地震危险性分析和点源模型的不足,利用表达震源-传播途径-场地条件一体化的有限断层随机地震动合成方法,对覆盖多个不同烈度区的西南地区某高速路网进行了地震动合成,利用统计方法拟合了峰值加速度和反应谱值的预测公式,进... 详细信息

针对传统概率地震危险性分析和点源模型的不足,利用表达震源-传播途径-场地条件一体化的有限断层随机地震动合成方法,对覆盖多个不同烈度区的西南地区某高速路网进行了地震动合成,利用统计方法拟合了峰值加速度和反应谱值的预测公式,进而得到路网桥梁节点的地震风险曲线,并在不同设防水准下与传统地震风险曲线进行了对比。结果表明:多遇地震水准下,基于本文方法的地震风险曲线可以提供更为保守的地震动设计参数;偶遇、罕遇和极罕遇三种水准下,基于传统方法的地震风险曲线给出的地震动设计参数则更为保守;两种方法给出的地震动参数值差异存在显著方向性,说明基于有限断层震源模型是对传统地震风险分析方法的重要补充,从发震物理机制上对路网风险分析提供了更多的科学性依据。

关键词：有限断层随机地震动合成地震风险曲线高速路网桥梁易损性

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考虑支座损伤的城市立交桥地震易损性分析

工程抗震与加固改造 2015年第2期37卷 52-57页

作者：吴荣桂焦驰宇北京新桥技术发展有限公司北京100088 北京建筑大学北京市城市交通基础设施建设工程技术研究中心北京100044

采用有限元分析方法,建立了以三跨连续箱梁桥为典型城市立交桥的分析型地震易损性模型。以规范反应谱作为目标谱,生成10条人工地震波作为地震动输入。利用恒载轴力下墩柱的弯矩曲率全曲线,计算获得墩柱的不同损伤状态和不同损伤指标。... 详细信息

采用有限元分析方法,建立了以三跨连续箱梁桥为典型城市立交桥的分析型地震易损性模型。以规范反应谱作为目标谱,生成10条人工地震波作为地震动输入。利用恒载轴力下墩柱的弯矩曲率全曲线,计算获得墩柱的不同损伤状态和不同损伤指标。结合背景工程中的摆柱支座、固定支座和拉杆支座的结构形式,确定结构损伤指标。利用有限元分析得到不同地震强度下的超越损伤概率,生成地震易损性曲线。最后对墩柱和支座的损伤规律进行比较,掌握桥梁在地震中的损伤破坏规律,为城市立交桥的抗震设计及抗震加固提供参考依据。

关键词：桥梁易损性有限元模型支座损伤指标超越损伤概率地震易损性曲线

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维修加固桥梁的抗震韧性评价方法

地震研究 2020年第3期43卷 522-530,602页

作者：俎林黄勇中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

以《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21—2011)中的跨中挠度限度为损伤指标来进行主梁的易损性分析,提出了一种针对维修加固桥梁的抗震韧性评价方法。以一座在多年运营发生破坏后进行过主梁维修加固的五跨连续梁桥为例,采用有限元... 详细信息

以《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21—2011)中的跨中挠度限度为损伤指标来进行主梁的易损性分析,提出了一种针对维修加固桥梁的抗震韧性评价方法。以一座在多年运营发生破坏后进行过主梁维修加固的五跨连续梁桥为例,采用有限元建模和模型修正的方法,利用增量动力分析,研究了维修加固前后桥梁的主梁构件在不同强度地震作用下易损性的变化;利用经验统计方法探讨了既有桥梁弹性模量与跨中挠度的关系,提出了基于跨中挠度的功能损失函数;结合案例桥梁具体维修加固工法,初步建立了恢复函数曲线,计算了维修加固前后桥梁的抗震韧性指标。分析结果表明:针对维修加固桥梁,利用跨中挠度作为损伤指标进行抗震韧性评估是可行的,从易损性曲线可以得到维修加固对于抗震性能的提升是较为明显的;维修加固对于韧性提升是随着破坏等级的提升递减的,对轻微破坏较为明显,至结构失效时则差异较小。

关键词：桥梁易损性跨中挠度损伤指标连续梁桥增量动力分析