不确定性对钢筋混凝土桥梁系统地震易损性的影响

摘要

桥梁工程是由多个构件组成的结构体系,地震作用下不同构件的损伤都可能破坏桥梁的使用功能,而系统地震易损性分析提供了一种评估桥梁整体抗震性能的有效途径。以一座四跨钢筋混凝土连续梁桥为例,选取了26个桥梁建模相关的不确定性参数,并基于OpenSEES程序建立了参数化的有限元模型,同时考虑输入地震波的不确定性后进行一系列的非线性时程分析。然后,考虑桥墩、铅芯橡胶支座、板式橡胶支座和桥台四类构件的地震损伤,研究了各种不确定性对不同构件地震响应、概率地震需求模型(PSDM)、构件以及系统地震易损性的影响。研究结果表明,地震波和桥梁建模相关的不确定性对单构件地震响应的影响较大但规律不一致;构件地震易损性曲线无法反映桥梁建模相关不确定性的对结构整体抗震性能的影响;忽略桥梁建模相关不确定性会在一定程度上导致轻微和中等损伤状态下的桥梁系统失效概率被低估,但在严重损伤和完全破坏状态下桥梁建模相关不确定性对系统易损性曲线的影响可以不予考虑。