自复位消能桥墩抗震机理与性能设计方法研究

项目名称： 自复位消能桥墩抗震机理与性能设计方法研究

项目编号： No.51208042

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑环境与结构工程学科

项目作者： 李波

作者单位： 长安大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 地震作用下控制桥梁损伤，实现震后可恢复功能是桥梁抗震亟待解决的科学问题。本项目拟对自复位消能桥墩的抗震机理、计算模型、设计方法和工程应用的可行性进行研究。首先对缩尺自复位桥墩进行自由振动试验研究，通过研究桥墩摇摆过程中的能量损失找出并量化影响摇摆界面接触阻尼的因素。根据自复位消能桥墩的拟静力试验结果提出简化力学模型，使其能准确预测自复位消能桥墩在单调、循环和地震作用下的反应。提出单自由度和多自由度自复位消能桥梁基于位移的设计方法，并使用非线性反应时程分析法验证该方法的有效性。利用概率地震损失评估方法比较传统整浇筑延性桥梁和自复位消能桥梁的经济性能，为桥梁抗震方案的选择提供决策依据。本项目研究成果将为自复位消能桥墩的性能设计和评估提供理论依据和技术支持。

中文关键词： 自复位消能桥墩；数值模型；抗震设计；年预期损失；地震经济风险

英文摘要： Research on seismic resistant mechanism, design and feasibility aspects of self-centering piers with energy dissipation devices (SPEDD) will be carried out. First factors influencing contact damping at the rocking interface will be identified and quantified by analyzing results from free vibration tests of small scale SPEDD. Analytical models will be proposed to accurately describe the monotonic, cyclic and dynamic behavior of SPEDD. Displacement-based design procedures will be developed for SPEDD and extensively verified using nonlinear response history analysis of the designed bridges. And finally the feasibility of SPDD will be studied using a probabilistic seismic loss assessment of SPDD in a region of high seismicity.

英文关键词： self-centering bridge piers；mathematical models；seismic design；expected annual loss；seismic financial risk