基于IDA的铁路超高墩地震易损性分析

为探究铁路超高墩结构的抗震性能并对其在双向水平地震作用下的易损性进行评估，以西部山区某高速铁路超高墩结构为研究对象，根据结构自身动力特性，以材料应变状态对应的截面曲率作为损伤指标，描述其不同的损伤破坏状态并确定不同损伤状态所对应的指标限值。基于IDA方法，从PEER数据库中选取10组远场地震动作为双向地震动输入样本，以ANSYS为平台建立超高墩有限元模型进行非线性动力时程分析，得到不同强度地震动对应的结构地震响应。结合能力需求比的对数回归分析，建立超高墩各控制截面的概率地震需求模型对其易损性进行评估，并采用一阶界限法计算超高墩整体损伤概率并建立易损性曲线。结果表明：H形双柱式薄壁空心超高墩在强震作用下各部位均会发生一定程度的损伤，其中墩底部位损伤最为严重，在PGA为1.0g时墩底部位轻微损伤、中等损伤和完全损伤的超越概率分别为98.71%、96.92%和36.02%;结构完全损伤概率较小，满足三水准抗震设防要求并具有良好的抗倒塌能力；易损性分析能够准确地反映超高墩的真实抗震性能，为实际工程中既有超高墩的震后损伤加固或新墩设计提供理论依据。