大跨度整体式高墩桥梁地震易损性分析

摘要

为探究强震作用下高墩大跨整体式桥梁的地震损伤机理,从基于性态的抗震设计理念出发并结合概率方法对其进行地震易损性研究。首先基于OpenSees建立实例桥的弹塑性分析模型;然后综合考虑地震动与桥梁结构参数的双随机特性,生成地震动与桥梁的随机样本,并进一步采用IDA法建立桥梁概率性地震需求模型,确定桥墩各构件的地震易损性;最后基于条件概率原理,考虑桥墩的4种构件失效模式,结合PCM法快速、有效地推导出精确的桥梁系统地震易损性。研究表明:薄壁边墩墩顶截面的曲率延性随PGA发展较快,能提前进入塑性状态并成为桥墩各构件的最易损截面;在设计地震和罕遇地震作用下,发生中等破坏的失效概率分别为0.38和0.93,而中墩截面的抗震性能明显优于边墩截面,在罕遇地震下发生中等破坏的失效概率仅为0.15;与一阶界限法相比,PCM法能充分考虑各构件之间的相关程度,利用其导出考虑多种失效模式下复杂体系桥梁的系统易损性曲线更为合理。