基于扩展PSDA的不等高墩连续梁桥抗震性能评估

以一不等高墩连续梁桥为例,采用SAP2000程序建立有限元模型并精确模拟桥墩、支座、伸缩缝和桥台等构件的非线性特性。根据场地类型选取100条实测地震动记录,对其强度参数(IMs)的区间范围扩展以后进行IDA分析。基于非线性动力分析的结果分别形成了传统的概率地震需求模型(PSDM)和扩展的PSDM,讨论了传统PSDM的局限性以及扩展PSDM的优越性,并建立了以扩展PSDM为基础的桥梁地震易损性曲线,且分别从构件易损性和系统易损性的角度对算例桥梁进行了性能评估。结果表明:相对于传统PSDM,扩展PSDM的回归分析决定系数R2要大很多,能更全面、客观地反映不同构件的概率地震需求;基于传统PSDM的地震易损性分析结果往往低估了桥梁结构的失效概率;矮墩支座往往是不等高墩桥梁最易损的构件,而在矮墩上采用铅芯橡胶支座能明显降低桥梁整体的易损性。

山区大跨不等高墩连续刚构桥地震响应及抗震性能研究

本文以一座山区大跨不等高墩连续刚构桥为工程背景,建立空间有限元模型,采用反应谱法和时程分析法对其地震响应进行分析,并对墩底塑性铰区域抗震能行进行了验算。本文计算方法和结果可为同类桥型提供有益借鉴。

不等高墩多跨连续刚构桥高温合龙预顶力研究

不等高墩多跨连续刚构桥合龙前预顶力的确定较为复杂。对于n跨连续刚构桥,采用影响矩阵法,构建n-2个预顶力和n-1个主墩位移的矛盾方程组,应用最小二乘法对其进行求解。以贵州省某高速公路上多跨连续刚构桥为例,利用有限元程序进行顶推力的求解,计算顶推施工对该桥在恒载和10年收缩、徐变作用下的主墩变形与内力、主梁变形与内力影响。分析表明:采用合适的力水平顶推后解决了高温合龙问题,改善了主墩变形和受力,减小了主梁跨中挠度。应用本方法计算得到的预顶力能满足安全施工和运营阶段的正常使用要求。

斜交连续刚构桥桥墩地震易损性分析

以美国西部地区某斜交公路连续刚构桥为研究对象,研究其不等高墩易损性差异以及斜交角的改变对桥墩地震易损性的影响。考虑桥梁结构参数和地震动的不确定性,选取100条地震动,沿纵桥向输入,生成“结构-地震动”样本库,以地震动峰值加速度(PGA)为强度指标(IM),利用OpenSees软件对结构进行非线性时程分析得到桥墩动力响应,而后以桥墩曲率延性比衡量桥梁破坏状态,在确定桥墩损伤指标的基础上,采用可靠度理论得到各桥墩的地震易损性曲线,判断桥墩的损伤模式、损伤特点。在此基础上,改变桥梁斜交角度进行易损性分析,得到斜交角变化对桥墩地震易损性的影响。研究表明:该桥最矮墩发生损伤的概率大于其他桥墩,桥墩最先进入塑性的是墩顶和墩底区域;不同斜交角对桥墩的地震响应影响显著,各墩损伤破坏排序与斜交桥结构构造特点有关,同一排架墩的两侧墩柱易损性呈现与角度变化趋势相反的排列,损伤越严重,趋势越明显;对于此不等高的斜交刚构桥,最矮墩为其抗震薄弱环节,斜交角越大,越应该关注钝角处矮墩的损伤情况,并提高其设计标准,在进行斜交刚构桥抗震设计中应予以重视。