鋼管混凝土疊合柱高墩的概率抗震能力模型

黃志堂， 強士中， 崔圣愛

(1. 西南交通大學土木工程學院，四川 成都610031;2. 四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院，四川 成都610017)

由于地面運動和結構本身的不確定性，用概率方法研究基于性能的地震工程(PBEE)和基于性能的抗震設計(PBSD)已經成為地震工程領域的發展趨勢. 確定與性能目標相對應的抗震能力是PBSD 的主要內容，國內外許多學者從概率角度對構件和結構整體的抗震能力進行了研究.主要研究思路是，選定模型的部分參數作為隨機變量，根據其概率分布函數，通過抽樣方法生成一定數量的樣本，再對模型進行截面層次的彎矩-曲率分析，或構件與結構層次的靜力推覆(pushover)分析和增量動力分析(IDA)，以獲得結構抗震能力的概率特性.目前的研究對象主要是鋼筋混凝土結構［1-2］、鋼框架結構［3］和砌體結構［4］.

鋼管混凝土疊合柱(以下簡稱疊合柱)由鋼管混凝土和鋼管外的鋼筋混凝土組合而成，是我國特有的一種組合結構型式，近年來已成功用于西部地區的橋梁高墩.已有對疊合柱抗震能力的研究主要以試驗為主，且沒有基于性能和概率的角度進行研究，難以指導基于性能的疊合柱高墩抗震設計.

本文根據基于性能的抗震設計思想，分析了疊合柱高墩的合理性能指標，對50 個疊合柱隨機截面樣本進行偏心受壓全過程數值模擬，根據破壞形態定義了疊合柱截面不同損傷極限狀態并對性能指標進行量化，建立了以軸力為變量的疊合柱……