陈志辉

摘 要：《城市轨道交通结构抗震设计规范》GB50909-2014提出的基于转角的性能化抗震设计方法，不能考虑横向两柱或多柱以及纵向连续刚构等非悬臂式桥墩构件的轴力变化对桥梁弯曲变形的影响。本文基于增量动力分析法（（Incremental Dynamic Analysis，IDA）对某（42+70+42）m连续刚构进行了性能化抗震设计研究，计算结果表明，若不考虑轴力的变化，可能会高估地震作用下结构的承载力、刚度和耗能能力，甚至导致不安全的设计计算。基于IDA的抗震设计方法，也为这类桥墩构件的性能化抗震设计提供了重要借鉴。

关键词：性能化抗震设计，截面纤维模型，滞回特性，非线性时程分析，增量动力分析

Study on performance based seismic design of elevated bridge of urban rail transit

Chen Zhi-hui

China Railway Eryuan Engineering Group Co.， Ltd.， Chengdu 610031， China

Abstract： Code for seismic design of urban rail transit structures（GB50909-2014）has proposed performance-based seismic design method based on cross-sectional bend corner. However， it cannot consider the influence caused by the change of axial force on the bending deformation of the bridge， such as horizontal two column or more column and continuous rigid-framed bridges which have often involved significant axial force changes introduced by earthquake. Based on Incremental Dynamic Analysis method， the paper proposed performance-based seismic design of a 42 + 70 + 42 m continuous rigid-framed， the calculation results show that it may overestimate the bearing capacity， stiffness and energy dissipation capacity of the structure if to omit the variation of axial force， and even lead to unsafe design. Seismic design based on IDA can provide an important reference for this kind of bridge.

Key words： performance based seismic design; section fiber model; hysteretic characteristics; nonlinear time-history analysis; incremental dynamic analysis

0引 言

2014年12月起实施的最新国家标准《城市轨道交通结构抗震设计规范》GB50909（以下简称《规范》[1]）对新建或改建的城市轨道交通结构提出了基于性能的抗震设计（Performance Based Seismic Design）。与传统基于承载力和刚度的抗震设计方法相比，基于性能的抗震设计能够使设计人员有效地把握不同地震水准下的结构性能，也便于区别对待现代结构设计中業主的不同要求。以重点设防的城市轨道交通高架区间桥梁结构为例，其核心即是在E2和E3地震作用下（即设计地震和罕遇地震）应允许结构进入弹塑性工作阶段，特别的是在E3地震作用下要实现结构不能出现局部或整体的倒毁，为达到该抗震性能要求，需要对遭受E2和E3地震作用的高架区间桥梁结构进行变形验算。

变形验算或基于位移的抗震设计是基于性能的抗震设计的核心内容，其关键是为不同地震水准下的结构设定合理的变形或位移容许值，并能够准确地计算出不同地震水准下结构的真实地震反应，从而判断结构的抗震性能。……