，还未见与桥梁结构有关的研究，因此，对同是混凝土人造结构的区域桥梁，探究其理论与方法是很有必要的。基于已有的研究成果，本文以模糊相似理论为基的地震响应，初步实现了对区域简支梁桥的快速地震易损性分析。以我国西部山区公路简支梁桥为例，在分析型地震易损性框架的基础上，将增量动力分析的结果作为基准，对比验证了该方法的正确性和准确性。关键词区域简支梁桥地震易损性模糊相似结构参数耦合优化由于分析数据来源的不同，结构地震易损性分析方法可归结为经验型分析型专家意见型和混合型，而经验型和分析型是目前最主要的两类易损性分析方法。经验型地震易损性分析方法概念简单容易理解，但需要以大量历史震害调查资料为依据，在缺乏历史震害资料或地震动参数的空间分布信息情形下，较难保证易损性分析结果的模糊相似理论为基础，采用加权海明距离度量桥梁结构间地震响应的相似程度，通过分析得到待评估结构与样本结构的相似度，从而由已知样本结构的易损性推理得到待评估结构的易损性，构建种针对区域简支梁桥的快速地震易损性分析方法。表不同强度地震作用下各墩高的墩底最大曲率分别对墩高和墩底最大曲率取对数，绘制不同地震强度下墩高随墩底最大曲率的对数变化关系，如图所示，其分布规律基本满足线性关系。按式进行对数线性回归分析，得到墩高与墩底最大曲率的隶属函数关系。表为回归分析结果。式中为墩底最大曲率为墩高为斜率为截距。则由式和式可将区域内简支梁桥区域简支桥梁地震易损性评估方法研究公路水路运输论文易损性分析结果的可靠性。随着新型桥梁结构的不断发展及相关抗震规范的不断完善，根据以往历史地震震害数据资料获得的统计规律来评估现有结构的抗震性显然是不合理的。而近年来，随着桥梁结构有限元分析软件的不断发展和计算机运行能力的不断提升，分析型地震易损性分析方法得到了快速发展。其中，基于增量动力分析，的易损性分析方法，通过将地震记录标准化处理至不同水平后，作为地震动输入结构进行非线性动力时程分析，获得地震作用下结构响应的数值分析结果并建立易损性曲线。虽然该方法避免了大量的实际震害调查工双柱式型简支梁桥构建目标样本库，并依据结构参数对结构抗震性能影响程度大小，从中选出对结构影响程度较大且受相关性影响较小的几个重要微观结构参数，即墩高墩径跨径墩身混凝土强度等级配筋率，进行模糊相似的类比研究。摘要针对现有桥梁地震易损性评估方法研究对象单和分析效率低的不足，提出了种基于模糊相似理论的区域简支梁桥快速地震易损性分析方法。通过选取显著影响结构抗震性能的参数，引入熵权法和改进层次法对结构参数权重进行了耦合优化，构建了结构参数与结构响应间准确的隶属函数关系，采用了加权海明距离作为待评估结构与样本结构的地震响应相似度量指标，类比分和为标准对象和待评估对象的评估参数为各评估参数的权重系数表示评估参数的个数为标准对象对评估参数的隶属函数为待评估对象对评估参数的隶属函数。研究发现，通过式求得地震作用下待评估桥梁结构与样本桥梁结构响应的加权海明距离，加权海明距离越小，则表示两者结构之间的相似程度越高，预测得到的待评估桥梁结构地震响应值也就越准确。该方法不用建立有限元模型进行抗震分析模拟，就可得到待评估结构近乎准确的地震响应结果。但是为保证评估的准确性，还需要面对如何选择合适的类比结构参数分配合理的权重系数区域简支梁桥地震易损性分析概率地震需求模型中，结构的地震需求与地震动的强弱直接相关，而结构能力常用不同的极限状态来定义。结构易损性分析是通过计算在定强度地震作用下结构的地震需求达到或者超越其抗震能力的条件概率。如下式所示式中为结构的失效概率为结构的地震需求为结构的抗震能力。假设和均服从对数正态分布，则易损性函数可以写为ϕϕ式中，与分别为能力与需求对数正态分布的标准差。基于结果，得到桥梁结构响应的概率地震需求模型，并建时，还能极大地降低计算工作量，且有效减少过多的主观因素，但人为因素的影响仍无法忽视。熵权法却能通过决策矩阵求解权重的熵权，不仅能充分地提取出原始数据中所包含的有用信息，还能减少在权重计算过程中由专家主观判断带来的影响，是种较为客观的权重计算方法。但其应用受限于过度依赖样本数据，且缺乏对各指标间的横向比较。因此，可通过耦合优化熵权法和改进层次分析法分别确定结构参数的主观权重与客观权重，之后再由拉格朗日乘数法解得最优权重解。如此综合考虑主观因素与客观因素的影响，使权重的分配更为合理。考虑到不同区域的简支梁桥，由于宏观结构参数的差异，使，得到目标区域简支梁桥各结构参数之间影响抗震性能的相对重要性程度墩高墩径墩身混凝土强度等级跨径配筋率，采用熵权法和改进层次分析法对结构参数权重进行耦合优化后，求得各参数的权重。此外，当发现现场实际资料与已有的技术资料不相符时，如桥梁结构已存在不可忽视的病害，可通过改进层次分析法对结构参数主观权重进行修正，以满足实际工程结构的需求。对于最容易发生损伤的桥墩，本文采用基于柔度法的非线性梁柱单元进行模拟。图简支梁桥有限元模型基于模糊相似的地震易损性分析在目标简支梁桥样本库中，选取个与待评估结构相似程度不同的样本结构。其中样本结构较待范围在，墩身混凝土强度等级为的类比结构参数与墩底最大曲率的隶属函数关系，其回归分析结果见表。分配权重系数不同结构参数对结构抗震性能的影响程度不同，通过合理分配各参数的权重系数可使相似结构的类比结果更加精确。目前，确定结构参数之间权重相对大小的方法主要是层次分析法熵权法改进层次分析法，以及灰色关联分析法。其中，改进层次分析法通过标度法确定各结构参数之间的相对权重，即考虑专家经验分析的同时，还能极大地降低计算工作量，且有效减少过多的主观因素，但人为因素的影响仍无法忽视。熵权法却能通过决策矩阵求解权重的熵权，不仅能充分地提取出原始数关性。因此，为保证区域简支梁桥微观结构参数的取值范围相同，避免相关性带来的影响，本文直接选取我国西部山区高速公路双柱式型简支梁桥构建目标样本库，并依据结构参数对结构抗震性能影响程度大小，从中选出对结构影响程度较大且受相关性影响较小的几个重要微观结构参数，即墩高墩径跨径墩身混凝土强度等级配筋率，进行模糊相似的类比研究。区域简支梁桥地震易损性分析概率地震需求模型中，结构的地震需求与地震动的强弱直接相关，而结构能力常用不同的极限状态来定义。结构易损性分析是通过计算在定强度地震作用下结构的地震需求达到或者超越其抗震能力的条件概率。如下式所区域简支桥梁地震易损性评估方法研究公路水路运输论文得结构地震响应受微观结构参数影响的相对大小程度有所不同，但对于同区域的简支梁桥，根据表，可通过对比分析结构参数与结构响应对数线性回归隶属函数的斜率值，得到目标区域简支梁桥各结构参数之间影响抗震性能的相对重要性程度墩高墩径墩身混凝土强度等级跨径配筋率，采用熵权法和改进层次分析法对结构参数权重进行耦合优化后，求得各参数的权重。此外，当发现现场实际资料与已有的技术资料不相符时，如桥梁结构已存在不可忽视的病害，可通过改进层次分析法对结构参数主观权重进行修正，以满足实际工程结构的需求。区域简支桥梁地震易损性评估方法研究公路水路运输论文地震波。表类比结构参数的回归分析系数基于目标简支梁桥样本库，按照上述方法分别对其余个结构参数进行回归分析，得到跨径为，桥墩配筋率范围在，墩径范围在，墩身混凝土强度等级为的类比结构参数与墩底最大曲率的隶属函数关系，其回归分析结果见表。分配权重系数不同结构参数对结构抗震性能的影响程度不同，通过合理分配各参数的权重系数可使相似结构的类比结果更加精确。目前，确定结构参数之间权重相对大小的方法主要是层次分析法熵权法改进层次分析法，以及灰色关联分析法。其中，改进层次分析法通过标度法确定各结构参数之间的相对权重，即考虑专家经验分析的−式中和分别为标准对象和待评估对象的评估指标和为标准对象和待评估对象的评估参数为各评估参数的权重系数表示评估参数的个数为标准对象对评估参数的隶属函数为待评估对象对评估参数的隶属函数。研究发现，通过式求得地震作用下待评估桥梁结构与样本桥梁结构响应的加权海明距离，加权海明距离越小，则表示两者结构之间的相似程度越高，预测得到的待评估桥梁结构地震响应值也就越准确。该方法不用建立有限元模型进行抗震分析模拟，就可得估结构的类比参数中仅墩高不相同样本结构较待评估结构的类比参数中墩高配筋率和墩身混凝土强度等级不相同样本结构较待评估结构的类比参数中配筋率墩高墩径跨径和墩身混凝土强度等级均不相同。对比验证模型的主要结构参数见表，并在中分别建立以上样本结构和待评估结构的有限元模型。表对比验证模型的主要结构参数从强震记录数据库中共选出条用于研究区域待评估结构的地震动记录，这些地震波的震级在之间，并且各条地震波的震中距均大于，持时均取。选取作为地震动强度指标，并分别把这条地震波的标准化至，步长为，共计条中所包含的有用信息，还能减少在权重计算过程中由专家主观判断带来的影响，是种较为客观的权重计算方法。但其应用受限于过度依赖样本数据，且缺乏对各指标间的横向比较。因此，可通过耦合优化熵权法和改进层次分析法分别确定结构参数的主观权重与客观权重，之后再由拉格朗日乘数法解得最优权重解。如此综合考虑主观因素与客观因素的影响，使权重的分配更为合理。考虑到不同区域的简支梁桥，由于宏观结构参数的差异，使得结构地震响应受微观结构参数影响的相对大小程度有所不同，但对于同区域的简支梁桥，根