桥梁地震需求分析中建模不确定性的敏感性研究
2018-12-21吴文朋李立峰唐盛华张旭辉
吴文朋, 李立峰, 唐盛华, 张旭辉
(1. 湘潭大学 土木工程与力学学院,湖南 湘潭 411105;2. 湖南大学 土木工程学院,长沙 410082; 3. 工程结构动力学与可靠性分析湖南省高等学校重点实验室,湖南 湘潭 411105)
基于性能的抗震设计(Performance Based Seismic Design,PBSD)理论自提出以来就得到了各国学者的重视,经过20多年的发展,尽管其优点已被广泛认可,且分析理论已经逐渐成熟,但在实际应用中完全基于性能的桥梁抗震设计案例并不多。这主要是由于当前的PBSD方法大多建立在全概率可靠度理论基础之上[1],而如何合理地识别、量化和吸收各种相关的不确定性,是推动性能抗震设计向实际工程应用转化的关键[2]。
桥梁概率地震需求分析(Probabilistic Seismic Demand Analysis,PSDA)是PBSD的重要中间环节之一。早期的桥梁地震需求分析大多只考虑影响相对较突出的地震波不确定性[3-4]。Mackie等[5]的研究表明,地震波和桥梁建模相关的不确定性都会对桥梁结构的地震需求产生较大影响。尽管有些研究对桥梁建模相关的不确定性考虑得比较充分[6-7],但没能定量地分析这些不确定性因素对桥梁地震需求的影响程度。
Pan等[8]分析了5种不确定性参数对桥墩地震响应的影响,指出上部结构重量和支座摩擦因数的影响较大。Tubaldi等[9]研究了23种不确定性在PSDA中的传递效果,指出结构建模相关不确定性的影响不可忽略。Padgett等[10]将桥梁地震响应相关的不确定性分为地震波、桥梁宏观尺寸和桥梁建模相关三大类,并进行了比较分析,研究结果表明与桥梁宏观尺寸相关的不确定性对桥梁区域性地震易损性分析的影响最大。……
