基于IDA分析的城市轨道交通桥梁结构抗震性能研究

随着我国国民经济的飞速发展,城市人口急剧增长,城市交通也日趋紧张。城市轨道交通具有运量大、速度快、安全可靠,与其它交通干扰少等特点,将成为我国大中城市解决交通拥挤的首选方式。由于高架线路具有造价低,运营能耗小等优点,在城市轨道交通中所占的比重越来越大,尤其是城市中心区与郊区线路的连接线,多采用高架线。但对于高架桥梁结构的抗震性能研究不足,对于高架结构在地震作用下功能的继续发挥缺少研究。因此,对作为生命线工程的城市轨道交通桥梁在地震作用下的反应作深入细致的分析是必需也是非常必要的。 本文在详细叙述IDA理论的同时,通过选取有代表性的和与规范相容的地震记录,以在结构自振周期T1处的谱加速度Sa（T1）为强度度量参数,采用增量动力分析（Incremental Dynamic Analysis）方法,分析北京地区的典型城市轨道交通桥梁在不同地震强度度量参数水平下的抗震性能。主要研究内容包括:1.地面运动记录的选取及地面运动强度度量参数的选取;2.基于纤维理论的典型城市轨道交通连续梁桥有限元模型的建立;3.分析了桥梁的自振特性,并对模型进行了检验;4.用多条记录对纤维模型进行IDA分析,对漂移比进行对数正态分布拟合,对IDA曲线进行了均值及分位数拟合。结果表明IDA曲线能够很好的反映出桥梁在强震作用下的抗震性能。将IDA性能谱线与规范需求谱线进行比较,结果表明所分析桥梁具有良好的抗震性能;5.采用基于江辉、朱晞等修正的Park-Ang双参数损伤评估模型,分析北京地区的典型城市轨道交通桥梁在不同地震强度水平下的桥梁地震损伤指标和破坏状态。为城市轨道交通桥梁的抗震性能评估和设计提供了很好的参考。