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我国是世界上地震灾害最为严重的国家,强震发生频率、人员伤亡损失均居世界之首。唐山大地震、汶川地震、青海玉树地震、雅安地震、云南鲁甸地震、尼泊尔地震,每一次强震都给我们留下了惨痛的记忆与深刻的教训。桥梁作为生命线工程的重要组成部分,一旦在地震中发生破坏,将会给人们的生命和财产安全造成巨大的损失。随着我国西部大开发战略的深入实施以及城市化步伐的加快,高墩大跨连续刚构桥因其墩数少,跨越能力大和施工方便等优势得以大量修建。然而,对于高墩大跨连续刚构桥地震易损性分析,特别是适用于其特点的损伤模型,目前研究比较少。另外,对于高墩大跨连续刚构桥抗震性能和减、隔震方面的研究也不够深入。 本文以西部山区一座典型的双肢薄壁高墩刚构桥为工程背景,比较深入地开展了一下几个方面的工作: (1)首次提出考虑桥梁结构特点的损伤指数加权计算方法,在此基础上提出一种考虑主余震序列的桥梁系统地震易损性评估方法,该方法基于主震和余震的统计关系以及多性能极限状态相关性等理论,可综合考虑桥梁结构破坏的特殊性及余震对系统易损性的影响。将该方法应用到高墩大跨连续刚构桥地震易损性评估中,可以合理得到其考虑余震序列的易损性曲线,有针对的制定防御和减轻地震灾害的对策,从而提高减灾工作的科学性和合理性。 (2)在上述方法的基础上提出实现考虑行波效应的桥梁易损性评估方法,针对工程背景中的桥梁,通过大量非线性动力计算,分别建立其支座和桥墩的地震易损性曲线以及系统易损性曲线,分析行波效应对近、远场地震易损性影响以及行波效应对高墩、矮墩地震易损性的区别。 (3)采用增量动力分析(Incremental dynamic analysis,IDA)方法,考虑行波效应,研究高墩刚构桥的局部构件——系梁对其抗震性能的影响。从构造出发,寻求减少高墩刚构桥地震损伤的途径。IDA方法可以计算桥梁从线弹性、屈服一直到极限倒塌状态的内力、变形,可找出地震中桥梁的薄弱环节,采用该方法能比较全面的研究系梁设置对桥梁动力响应的影响,进而可以通过构造措施达到减少地震损伤的目的。 (4)研究耐震时程法在双肢薄壁高墩连续刚构桥动力分析中的应用,阐述基于桥梁抗震规范反应谱的耐震时程波生成方法,验证其在高墩大跨连续刚构桥抗震、隔震、易损性分析中的适用性。 (5)高墩大跨连续刚构因适应梯度温度、风荷载、汽车制动力等作用下的变位需要,不宜采用限制主梁纵向变位的减、隔震装置,因此研究适用高墩刚构桥的减隔震迫在眉睫。将基底摇摆隔震应用于高墩大跨连续刚构桥,研究内容包括该减隔震装置的原理、力学模型、参数确定以及在有限元中的实现。利用耐震时程法分析基底摇摆隔震的优缺点,为工程应用提供参考。