大跨度斜拉桥地震易损性及可恢复性分析

为了研究地震作用下斜拉桥主塔的抗震能力,评估其抗震可恢复性,以一座独柱式大跨径混凝土斜拉桥为例,采用SAP2000有限元分析程序建立结构动力计算模型,通过增量动力分析法(IDA)分析结构的横向地震响应;选用X-TRACT软件对主塔划分的各关键截面进行了弯矩-曲率分析和损伤标定,对IDA分析的数据进行处理,拟合得到了主塔各关键截面的地震易损性曲线,确定主塔容易损伤部位及演变规律;基于可恢复性的理念开展结构的抗震可恢复性分析.研究结果表明:在横向地震作用下,主塔底部截面是所选截面中最容易损坏的部位;在地震动强度0.150g和0.271g作用后,自身的抗震能力由80.6%降到46.7%,随着地震动强度的增大,抗震储备能力不断降低.     

基于CRITIC-熵权法的桥梁地震风险多尺度评估

城市道路网络中既有桥梁的地震风险评估是一个复杂且关键的问题,针对现有评估方法中多依赖于经验判断或者对风险评估影响因素的考虑存在缺陷,笔者提出一个多尺度的评估方法,在第一尺度中通过定义特殊路段,将路网内桥梁进行分组,再在第二尺度中通过改进的结构易损性分析方法和拓扑特征提取方法,得到桥梁的结构抗震性能以及在网络中的拓扑特性,最后使用CRITIC-熵权法综合赋权并计算出路网中桥梁的综合抗震重要度。结果表明：方法可以实现决策过程的量化,能够作为评估道路网络中桥梁地震风险以及判断城市桥梁抗震加固优先级的可靠的依据。     

基于IDA的自锚式悬索桥地震易损性分析

自锚式悬索桥作为一种高次超静定的柔性结构体系,现行规范仅给出抗震设计原则且相关易损性研究较少。以三塔自锚式悬索桥为研究对象,建立结构有限元动力模型,基于PEER强震数据库选取了10条地震动记录,采用增量动力分析(IDA)方法建立了桥墩、支座、桥塔及吊索构件的顺桥向地震易损性曲线,运用一阶可靠度理论建立桥梁系统的易损性曲线。研究结果表明:顺桥向地震波作用下桥墩、支座发生损伤的概率较高,构件损伤概率从易到难依次为支座、P_1、P_5桥墩、吊索、边塔、中塔;在不同损伤指标下结构整体损伤概率明显高于构件损伤概率。     

桥梁状态的区间可拓评估模型

为了较好地反映桥梁的使用状态, 解决目前桥梁状态评估中存在主观影响因素过多与评价指标权重不确定性等问题, 基于区间可拓评价理论, 采用了将专家主观权重和客观权重相结合的组合权重作为最终指标权重, 建立了桥梁状态的区间可拓评估模型, 应用区间关联函数计算待评价桥梁关于各评价等级的关联度, 根据最大隶属度原则进行桥梁状态等级评判。应用模型对某连续梁桥进行状态评估, 其最大隶属度为0.20, 表明该桥梁状态等级为Ⅲ级。可见, 该模型可有效评估桥梁状态, 评估结果客观。     

非规则连续刚构桥地震易损性分析

为探讨非规则桥梁的抗震性能,建立了典型非规则公路桥梁的地震易损性理论模型.考虑桥梁结构参数和地震动的不确定性,抽样生成桥梁地震易损性分析模型样本库.用OpenSees软件对模型样本库进行非线性动力时程分析,以获得结构动力响应.在研究桥墩反弯点时程曲线和桥墩曲率包络线分布特征的基础上确定桥梁构件的损伤指标.采用概率地震需求分析方法获得桥梁各构件易损性曲线,并基于一阶可靠度理论获得桥梁系统的易损性曲线.结果表明:在地震作用下,非规则桥梁支座最容易损伤破坏,桥梁系统的易损性明显高于桥梁构件的易损性;易损性曲线可用于评估非规则桥梁的抗震性能,为震后桥梁损伤识别提供依据.      

考虑地震攻角的曲线梁桥易损性及通行能力评估

为探究地震攻角对曲线梁桥地震易损性的影响,采用曲线梁桥参数化建模方法建立有限元模型,通过增量动力时程分析和概率地震需求分析生成桥梁-地震动样本对训练集、验证集和测试集。基于反向传播神经网络(BPNN)、宽界限法和串并联概率理论建立曲线梁桥构件—单体—网络三个层次的地震易损性快速计算和评估模型,对比分析地震攻角对曲线梁桥的易损性影响规律,并对区域桥梁网络震后通行能力进行快速评估。结果表明,地震攻角对曲线梁桥的动力响应、地震易损性影响明显,忽略地震攻角影响可能会对交通网络的震后通行能力评估带来较大误差。     

砖石结构古建筑震后破坏状态评估方法

为提高砖石结构古建筑震后破坏状态评估的准确性,考虑到砖石结构古建筑震后破坏状态的评估涉及众多影响因素,且各因素之间存在相关性和不确定性,基于模糊数学理论,将砖石结构古建筑分为地基、基础和上部结构3个部分,选取11个指标作为评估因子,采用隶属函数法和类比法构造评判矩阵,再由层次分析法确定权系数向量,建立三层次两阶段的模糊综合评估模型.以羌寨碉楼为例,应用该模型对其在汶川地震后的破坏状态进行了评估,结果表明,根据该模糊综合评估模型,该碉楼在震后遭受中等程度破坏,评估等级为B级,评估结果与实际破坏状态相符,较准确地反映了震后砖石结构古建筑的破坏状态,为震后砖石古建筑采取维修措施提供了依据.      

基于可拓层次分析法的桥梁质量后评价

桥梁建成通车后的质量评价是一个非常重要的环节。对层次分析法引入可拓学的基本理论构建了基于可拓层次分析法的桥梁质量后评价模型,有效避免了传统层次分析法中的大量试算工作,同时考虑了判断的不确定性和决策者的实践经验。实际应用表明可拓层次分析法结论符合工程实际。     

Nataf变换的桥梁系统多维地震易损性分析方法

在多维性能极限状态理论框架下,考虑桥梁各构件地震响应参数相关性,引入Nataf变换,提出了改进的桥梁系统多维地震易损性分析方法; 以一座三跨V撑连续梁桥为例,利用OpenSees软件建立桥梁系统非线性动力分析模型,从美国太平洋地震研究中心强震数据库中选取20条地震波进行增量动力分析,并获得桥梁结构在地震作用下的最大响应样本; 利用最大似然估计法获得桥梁构件地震需求概率模型统计参数,结合定义的桥梁构件损伤指标,应用提出的方法,分析了算例桥梁多维系统地震易损性。分析结果表明：提出的方法在考虑构件地震响应参数与性能极限状态相关性的基础上,可以不依赖构件地震响应参数间的联合概率密度函数,计算得到桥梁系统易损性; 在构建多维极限状态方程时,桥梁构件失效模式排序对桥梁系统地震多维易损性影响偏差在3%以内,构件失效模式排序对易损性分析结果影响不大; 在任一损伤状态下,随着地面峰值加速度与极限状态相关系数的增加,桥梁系统与过渡墩在地震作用下的失效概率比值逐渐减小,并接近于1,不同桥梁构件间的性能极限状态相关性变弱,系统失效域面积变小,导致桥梁系统失效概率降低,系统多维易损性越接近性能指标相互独立时的评估结果,当采用多维性能指标时,性能指标间的相关性不可忽略,否则将导致过高估计桥梁结构的抗震性能。     

基于简易型监测系统的桥梁状态快速评定方法

文章基于简易型监测系统和多线程无线采集系统,采用准静态荷载试验获得桥梁主梁控制点位移影响线,直接由准静态荷载试验结果推算得到荷载试验结果,并在某国省干线大桥进行了实桥验证,结果表明,准静态试验可在一定程度上代替常规静载试验。     

公路桥梁抗震防灾安全性评估分析

针对公路桥梁抗震防灾安全性评估专家系统研究的课题,进行了桥梁地震的变形和强度易损性评估的具体分析与研究。并结合抗震规范的超越概率评价了地震的危害性损害,以利于提高桥梁防震减灾的安全度水平。     

基于结构性能的PC连续刚构桥损伤分析

为探讨PC(预应力混凝土)连续刚构桥开裂及下挠的原因,提出了基于结构性能的损伤分析方法.该方法立足于结构性能的客观表象,把对可能造成损伤的诸多因素对结构性能水平的影响分析作为主要手段;通过对大量理论计算与试验数据的对比分析,以基于实桥检测和荷载试验的性能水平参数作为评判依据,找出造成损伤的因素及其达到的程度,同时获得损伤桥梁较为真实的性能水平,作为可靠性评估和加固设计的依据.通过对一座跨径160 m的PC连续刚构桥基于性能的损伤分析,结果表明:用该方法,结构挠度的校验系数可达0.9.     

系杆拱桥吊杆评价方法应用研究

吊杆是系杆拱桥的重要组成部分和传力构件, 一旦发生病害将严重影响桥梁结构的安全和使用寿命。在系杆拱桥吊杆评估过程中,如何采取有效的方法对损坏的系杆拱桥进行分析和评价,是关系到工程质量和结构安全的至关重要的环节。而作为系杆拱桥吊杆更换的一个重要组成部分,正确地测试吊杆索力是吊杆顺利更换的保证。鉴于此,结合工程实例,介绍了基于频率法的拱桥吊杆索力测试方法,并对索力分布进行分析,判断其均匀程度及各根吊杆的承载力是否满足要求。     

New Zealand Advances in Performance-Based Seismic Design

This paper provides a summary of the objectives and principles which underpin the 2004 edition of the New Zealand earthquake design standard, AS/NZS 1170 Part 5. As with many modern earthquake design standards, the New Zealand earthquake design standard recognizes that earthquake resistant design that only addresses life safety goals without addressing both operational continuity of essential facilities and damage control, falls short of public expectations. Such standards not longer meet societal expectations. The paper outlines how these issues have been addressed within New Zealand, and some of the issues addressed when preparing appendices to the standard to provide guidance for materials standard writers to ensure consistency with the proposed approach. Recognizing the significance of non-structural components and parts of buildings in both damage control and operational continuity has been an important step forward in attaining the performance levels required.     

公路规则梁桥地震易损性模型及简化计算方法

为了快速评估桥梁结构达到特定损伤状态的概率,基于非线性动力时程分析结果,建立了公路规则梁桥地震易损性模型并提出了简化计算方法.依据不同上部结构支承形式、墩柱形式和设计规范,将公路规则梁桥细化为8种桥型,针对每种桥型分别建构了80个基准桥梁样本作为各类桥型代表.选择墩柱和支座作为桥梁的易损构件,确定桥梁墩柱和支座在不同损伤状态下对应的参数能力范围.用OpenSees建立桥梁样本的有限元模型,采用增量动力分析方法,分析得到各类桥梁的全桥系统地震易损性模型.以计算得到的易损性模型参数为样本,提出适用于我国公路规则梁桥的中位值简化计算公式,同时给出对数标准差的建议值.研究结果表明:对于规则梁桥中位值,双柱式梁桥相对单柱式梁桥增大17%、新规范相对旧规范增长7%、连续梁桥相对简支梁桥增大8%;简化公式计算结果与分类易损性模型吻合较好,均方误差和均方根误差分别为5.26%和5.95%,最大绝对误差10.58%.      

地震带桥梁铰结阻尼器的设计

处于地震带的多跨桥梁，会由于铰结支座宽度不足而毁坏，铰结阻尼器能有效削减构架间的相应位移，减少灾害发生。本文具体介绍了基于线性模型的新的铰结阻尼器设计基本原理及方法，对大多数桥梁设计提供了相应的铰位移和设计规范。     

基于韧性评估的地铁网络修复时序决策方法

为提高地铁应对突发事故的韧性,提出基于韧性评估的地铁网络修复时序方案决策方法.基于复杂网络理论,利用Space L方法构建地铁网络拓扑结构,部分节点失效后利用不同的修复策略生成备选方案;选取网络平均效率为性能指标,构建韧性指数评估不同修复时序方案下地铁网络韧性的表现,推荐韧性指数最大的方案为最优方案,探讨不同修复策略与网络恢复性能间的关系;以南京地铁为例进行实例分析.结果表明,多个节点失效时,优先修复策略受同步维修队伍个数的限制,前期表现较差,但有助于提升整个恢复阶段网络的性能;并行使用优先修复策略和增加维修队伍可有效提高网络韧性,缩短恢复时间.     

重型装备过桥安全性快速评估方法探讨

概括介绍了国内外既有桥梁承载能力评定及检测方法，分析了各种方法的适用条件及注意事项，提出了一种在特殊时期实时、快速评判重型军事装备过桥安全性的模糊评判法。     

预应力混凝土T梁桥抗震设计

以位于高烈度区的一座预应力混凝土T梁桥为背景,详细介绍了桥梁结构抗震设计流程、验算重点,以及国内外延性抗震设计中有关构造措施的研究成果,旨在为同类桥梁的抗震设计提供参考.     

大宽跨比桥梁横向分布系数的快速计算方法

基于正交异性板法原理,从理论上推导了荷载作用下的横向分布表达式,并采用分段函数对其进行拟合;不仅提高了计算效率,而且精度大大提高;同时推导的横向分布表达式还可用于模块化编程,为工程软件分析提供基础.