考虑变量相关性的桥梁时变地震易损性研究

考虑变量相关性的桥梁时变地震易损性研究

论文摘要

为研究变量相关性对桥梁时变地震易损性的影响,引入Nataf变换和均匀设计,提出了一种考虑变量相关性的桥梁时变地震易损性分析方法。以一多跨连续梁桥为研究对象,基于OpenSees建立其非线性分析模型,考虑氯离子侵蚀引起的钢筋直径及面积的退化,基于OpenSees截面非线性分析及单条地震波的非线性地震响应分析,探讨了氯离子侵蚀对桥梁抗震能力和地震需求的影响。然后,考虑桥墩、铅芯橡胶支座(LRB)、板式橡胶支座(PETB)和桥台等构件的地震损伤,建立了桥梁时变地震易损性曲线;最后,针对结构参数变量相关性对桥梁抗震能力、地震需求和时变地震易损性曲线的影响进行了定性分析。研究结果表明:①氯离子侵蚀会导致桥墩截面极限抗弯承载能力下降,而截面极限曲率、延性能力却略有提升;②考虑由氯离子侵蚀引起的纵筋锈蚀后,桥梁墩底截面弯矩需求有一定程度的下降,而墩顶位移和墩底截面曲率延性需求却有所增大,桥梁在不同损伤状态下的损伤超越概率会随服役时间的增加而增大;③该方法可较好处理结构参数变量相关性,并且考虑变量相关性后,在全寿命设计基准期内,桥墩截面极限抗弯承载能力有所提升,而墩顶位移、墩底截面弯矩和曲率延性需求则有一定程度的下降;④忽略变量相关性条件的影响,可能会高估桥梁结构的时变地震易损性。

论文目录

  • 1 考虑变量相关性的时变地震易损性分析
  •   1.1 Nataf变换
  •   1.2 时变地震易损性分析原理
  • 2 桥梁算例
  •   2.1 工程背景及有限元建模
  •   2.2 材料及结构不确定性
  •   2.3 地震波输入和结构损伤指标
  • 3 氯离子侵蚀效应
  •   3.1 钢筋初始锈蚀时间
  •   3.2 钢筋直径与面积时变函数
  •   3.3 氯离子侵蚀对桥梁抗震能力的影响
  •   3.4 氯离子侵蚀对桥梁地震需求的影响
  •   3.5 桥梁时变地震易损性曲线
  • 4 变量相关性对桥梁时变地震易损性的影响
  •   4.1 变量相关性对桥梁抗震能力的影响
  •   4.2 变量相关性对桥梁地震需求的影响
  •   4.3 变量相关性对桥梁时变易损性的影响
  • 5 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李辉辉,李立峰

    关键词: 桥梁工程,地震,时变易损性分析,变换,均匀设计,结构随机参数相关性,氯离子侵蚀

    来源: 振动与冲击 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 湖南大学土木工程学院,湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51278183),贵州省交通厅科研课题(2014-122-02)

    分类号: U442.55

    DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.09.023

    页码: 173-183

    总页数: 11

    文件大小: 1280K

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