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原文传递近海桥梁地震易损性及风险分析

论文题名：	近海桥梁地震易损性及风险分析
关键词：	近海桥梁;氯离子侵蚀;地震荷载;风险分析
摘要：	桥梁是生命线交通系统的重要组成部分，海洋桥梁在政治经济文化中更是发挥着重要作用，在地震作用下海洋桥梁一旦发生破坏，将会造成巨大的经济损失，因此有必要对海洋桥梁结构的地震灾害风险展开研究。鉴于此，本文选取了我国某一长期处于海洋潮汐环境中的近海桥梁为算例，采用基于性能的概率地震分析方法，对算例桥梁的结构易损性、场地危险性及地震风险进行了系统的研究，建立了考虑氯离子侵蚀作用的近海桥梁结构地震灾害风险分析的理论框架。　　本研究主要内容包括：⑴建立全桥有限元模型。基于氯离子侵蚀作用模型，同时考虑结构的不确定性，利用均匀抽样形成15组桥梁样本，基于OpenSees平台建立考虑钢筋腐蚀的全桥有限元模型。根据桥梁所处场地类型从PEER数据库中选取15条合适的地震动记录，调幅处理后合理分配给15组全桥有限元分析模型，形成300组桥梁﹣地震动样本对。⑵桥梁各构件概率地震需求分析。联合考虑桥墩破坏、板式橡胶支座破坏、桥台破坏对全桥易损性的影响，分别选择桥墩的最大位移、板式橡胶支座的最大位移、桥台的最大位移延性比作为地震需求参数，对各构件进行概率地震需求分析，得到了各构件地震响应的概率需求模型。⑶桥梁结构的地震易损性分析。对算例桥梁各构件分别进行需求和能力分析，首先建立各构件的地震易损性曲线；其次根据一阶可靠度理论，得到了桥梁系统在不同极限破坏状态下易损性曲线的上下界限；然后考虑各构件地震需求之间的联合效应，基于Monte Carlo抽样计算得到桥梁系统在不同极限破坏状态下的真实易损性曲线。分析可知，桥梁结构系统的失效概率大于任何单个构件的失效概率，采用系统易损性曲线能够更加准确地反映出结构的实际抗震性能。⑷桥梁场地的地震危险性分析。利用《中国地震动参数区划图》的编图成果，建立了50年内以烈度I和峰值加速度PGA为地震动参数的场地危险性曲线，推导了不同年限之间地震危险性曲线的转换关系。根据烈度I和PGA之间的换算关系，得到了由烈度转化的PGA场地危险性曲线，结果表明两者存在一定的差别，因此应当合理选择不同的地震动参数及相应的极值分布模型，以期达到最合理的预测效果。⑸桥梁地震灾害风险分析。在地震易损性分析、场地危险性分析的研究基础上，得到了桥梁系统在不同极限破坏状态下的风险概率，对算例桥梁进行了地震灾害风险分析，对桥梁的整体抗震性能做出风险评价。
作者：	任文静
专业：	防灾减灾工程及防护工程
导师：	柳春光
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文