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| 多年冻土区铁路桥梁高承台桩基础地震破坏机理及易损性研究 |
| 张熙胤 于生生 王万平 张益舶 徐振江 黄安琪 孙斌洁 |
| 兰州交通大学 ，甘肃兰州 730070 |
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| Seismic failure mechanism and fragility of pile foundation with elevated cap of railway bridge in permafrost region |
| Zhang Xiyin Yu Shengsheng Wang Wanping Zhang Yibo Xu Zhenjiang Huang Anqi Sun Binjie |
| Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China |
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摘要 多年冻土区铁路桥梁工程中广泛采用高承台桩基础形式，多年冻土层的存在会对铁路桥梁高承台桩基础抗震性能产生显著影响。为系统研究多年冻土区铁路桥梁高承台桩基础地震破坏机理及抗震性能，确保其合理的抗震设计，首先开展冻土-桩基础相互作用拟静力室内模型试验，并建立多年冻土区铁路桥梁桩基础有限元模型，分析多年冻土层对高承台桩基础地震破坏机理及抗震性能的影响规律；其次在验证有限元建模方法正确性的基础上，对拟静力试验中的原型桥梁桩基础进行IDA时程分析，并对96条地震波作用下桩基础地震反应的平均值进行线性回归分析，进而得到不同条件下桥梁高承台桩基础在不同破坏状态所对应的地震易损性曲线。结果表明，多年冻土层的存在能有效提高桩-土体系的水平承载力及变形能力，增强其整体刚度和耗能能力，同时也会改变桩基础的地震破坏模式，使桩基础的塑性区域扩大，破坏程度显著增加；随着地面峰值加速度PGA的增加，不同损伤状态下桥梁桩基础的破坏概率逐渐增加；随着多年冻土的退化，桩身最大曲率明显减小，高承台桩基础的破坏概率大幅度下降，而墩顶最大位移明显增大，降低了桩基础的地震稳定性；随着桩身自由段长度的增加，桩身最大曲率和墩顶最大位移均呈增大趋势，桥梁高承台桩基础的地震易损性逐渐增大。因此，对多年冻土区铁路桥梁高承台桩基础进行抗震设计时，应充分考虑多年冻土层和桩身自由段长度对其抗震性能产生的不利影响。
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| 关键词 ：
多年冻土区,
高承台桩基础,
桩-土相互作用,
拟静力试验,
IDA时程分析,
地震易损性
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| [1] |
季静 陈珊珊 王雨 韩小雷. 改进拉丁超立方抽样选波法对RC框架结构地震易损性影响研究[J]. 土木工程学报, 2022, 55(3): 18-26. |
| [2] |
胡志坚 闫明辉 周知 王洁金. 预制拼装桥墩地震易损性分析[J]. 土木工程学报, 2022, 55(1): 89-99, 108. |
| [3] |
徐亚洲 王志鹏 谢启芳 李明涛. 螺纹钢法兰连接预制装配桥墩抗震性能研究[J]. 土木工程学报, 2021, 54(5): 65-76. |
| [4] |
潘毅 包韵雷 刘永鑫 胡思远. 基础隔震大跨异形钢连廊连体结构地震易损性分析[J]. 土木工程学报, 2021, 54(2): 20-29. |
| [5] |
叶继红 江力强. 考虑多重不确定性的我国多层#br#
冷成型钢结构地震风险评估[J]. 土木工程学报, 2021, 54(2): 74-83, 126. |
| [6] |
孙志诚 郭迅 . 钢筋混凝土匹配度对框架柱破坏#br#
模式影响试验研究[J]. 土木工程学报, 2020, 53(S2): 80-86. |
| [7] |
翟治鹏 国巍 余志武. S型钢板阻尼器滞回模型及参数识别研究[J]. 土木工程学报, 2020, 53(S2): 101-108. |
| [8] |
严佳川 李睿杰 支旭东. 复合墙板-新型可滑动节点体系拟静力试验研究[J]. 土木工程学报, 2020, 53(S2): 156-161. |
| [9] |
徐铭阳 贾明明 吕大刚. 基于CPU并行计算的概率地震需求#br#
分析与地震易损性分析[J]. 土木工程学报, 2020, 53(S2): 190-197. |
| [10] |
潘毅 刘永鑫 包韵雷 刘宜丰 喻君. 成都市规划展览馆辅楼抗连续倒塌评估(Ⅱ)#br#
——基于IDA的弹塑性动力分析[J]. 土木工程学报, 2020, 53(S2): 7-15. |
| [11] |
王瀚钦 冯玉龙 蒋庆 种迅. 双阶屈服型摇摆钢框架抗震性能研究[J]. 土木工程学报, 2020, 53(S2): 16-21. |
| [12] |
杜红凯 王世伟 韩淼 蒋金卫 张荣强. 软索连接装配式混凝土圆孔墙抗震性能试验研究#br#[J]. 土木工程学报, 2020, 53(8): 9-15. |
| [13] |
王修军 王燕 安琦. 装配式梁柱外环板高强螺栓连接节点#br#
抗震性能试验研究[J]. 土木工程学报, 2020, 53(6): 53-63, 78. |
| [14] |
何浩祥 胡一凡 吴山. 基于耗能差指数和SIR模型的#br# 结构易损性及可恢复能力评估[J]. 土木工程学报, 2020, 53(4): 11-22. |
| [15] |
潘毅 胡思远 赵崇锦 李晰. 基于试验的大跨异形钢连廊连体结构地震易损性分析[J]. 土木工程学报, 2020, 53(2): 12-22, 61. |
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