基于概率地震需求模型的兰新高铁桥梁近断层地震易损性分析

摘要

位于断裂带附近的兰新高铁硫磺沟大桥长期受到近断层地震作用的威胁。为分析该桥梁的地震易损性，利用OpenSees软件建立含三维土层结构的桥梁非线性有限元模型，采用增量动力分析法和概率地震需求模型，以该桥梁的4个典型连续桥墩为研究对象，考虑桥梁材料的不确定性，运用拉丁超立方抽样方法得到大量模型-地震动样本，进行非线性动力响应分析，并通过一阶界限法得出桥梁系统易损性曲线的上下界限。研究结果表明：桥梁系统抗震性能良好，在该地区的极罕遇地震动下完全破坏概率低于30%;单个桥墩的抗震性能优秀，在极罕遇地震动下完全破坏概率仅为6.92%;地震动荷载达到0.35g时桥墩处于弹性阶段与塑性阶段的临界点；相对较高的桥墩（3^#、4^#桥墩）比相对较低的桥墩（1^#、2^#桥墩）刚度更大，变形和耗能能力更强。文章评估了近断层地震作用下兰新高铁硫磺沟大桥的抗震性能，可为震前的风险预防与震后的救灾减灾决策提供重要依据。

关键词

兰新高铁桥梁 / 概率地震需求模型 / 近断层地震 / 参数不确定 / 增量动力分析 / 地震易损性