考虑桩径效应的桥梁结构地震风险分析
2021-08-11万华平卫志成任伟新
振动与冲击 2021年15期
万华平,卫志成,苏 雷,任伟新
(1.浙江大学 建筑工程学院,杭州 310058;2.合肥工业大学 土木与水利工程学院,合肥 230009;3.青岛理工大学 土木工程学院,山东 青岛 266033;4.深圳大学 土木与交通工程学院,广东 深圳 518060)
桥梁结构地震风险分析是分析地震作用下,桥梁结构满足各种预定目标和性能的能力,可较全面地反映桥梁结构的抗震性能。通过桥梁结构地震风险分析手段可有效评估桥梁结构的抗震性能,据此可有效指导桥梁结构的抗震设防,减小地震灾害带来的损失。
在新一代基于性能的地震工程理论框架里[1],地震风险分析包括概率地震危险性分析、概率地震需求分析、概率抗震能力分析和概率损失分析四个部分。概率地震危险性分析与工程场地有关,概率地震需求分析与地震动强度参数和工程需求参数有关,概率抗震能力分析与结构损伤状态有关,概率损伤分析与震后损失有关。
Lupoi等[2]评估了简支梁桥和连续梁桥的地震风险。Padgett等[3]评估了南卡罗来纳州区域的桥梁地震风险。钟剑等[4]研究了斜拉桥的地震风险。于晓辉[5]和吕大刚等[6]推导了考虑能力不确定性的地震风险分析解析解。以上关于桥梁结构地震风险分析的有限元建模部分,采用土弹簧来模拟桩-土相互作用,未考虑桩径效应以及桩-土界面耦合效应(剪切方向)对桥梁结构地震风险的影响。
桩径效应指桩的直径(即桩所占的空间体积)对桩-土相互作用的影响。国外学者Dunnavant等[7]、Aissa等[8]研究发现桩径效应对p-y曲线(即反力-变形关系)有明显影响。……
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