２０１８年２月（下 江西建材 交通工程 桥梁地震易损性分析的研究现状 ●米 莹 吉林广播电视大学。吉林 吉林 １３２０００ 摘要：本文围绕桥梁的地震易损性进行讨论，对相关的分析和研究加 以论述，通过分析、研究和比较，对理论易损性曲线和经验易损 性曲线的绘制方法进行比较，明确研究中的问题，希望有效推动 桥梁地震易损性的研究与发展。 关键词：桥梁地震易损性研究现状 在交通运输系统中，桥梁是它的重要组成部分，是确保交通 运输正常运行的关键内容，在城市建设当中也具有非常重要的 作用。但是桥梁的正常使用往往会受到地震灾害的损害，并且 也会对抗震救灾的正常工作造成一定的影响，南于传统桥梁建 设对于抗震问题考虑的缺乏，其抗震指标要求不高，导致我国很 多桥梁缺乏抗震能力，所以对桥梁的易损性加强研究是非常有 必要的，通过对桥梁的震害进行预测，能够确保桥梁使用的可靠 性，并为其地震应急措施制定提供支持，对于防震减灾一 作来说 具有一定的现实意义。 １ 地震易损－眭分析发展 通过易损性的曲线对结构本身遭遇地震时的抵抗能力进行 研究，源于早期的核电站地震风险评估，在国际上，对桥梁地震 易损性的分析和研究经过了二十几年的发展，特别是日本和美 国在这方面的研究较多，我国的地震易损性研究在房屋建筑方 面有所涉及，但在桥梁方面的分析还处于初期阶段，研究还缺乏 一定的全面性和深人性。 ２ 当前针对桥梁工程的地震易损性研究现状 在对桥梁的地震易损性进行分析时，需要对相关的参数和 指标进行选择，保证能够将桥梁的抗震能力直观的反映 来，并 对震害相关的实际经验和实验结果进行分析和对比，根据地震 的危害性或地震的强度对可能造成桥梁破坏的程度进行划分， 以此为根据，对不同震动强度下的桥梁的破坏状态进行评估，从 而完成桥梁抗震能力的合理分析，使桥梁的震后运行得到保证， 同时还能使新桥设计得到一定的参考。 当前阶段，为了对桥梁的损伤水平进行评估，通常会使用两 种方法，一种是针对桥梁结构制定易损曲线，另一种是对桥梁的 易损指数进行计算。 从传统的定义角度来看，易损性曲线就是在某种特定的地 震强度下，桥梁结构承受的损伤概率，从根本上来讲，就是结构 系统与机械系统本身的抗震概率和能力运用分布函数加以表 示，该函数的参数主要是地面运动的强度，地震动动参数主要以 谱烈度、谱加速度以及地面峰值加速度为主，该函数能够将地震 动参数和结构能力等内容当中的不确定因素反映出来。当前阶 段，桥梁易损性曲线的获取方法有两种，分别是理论方法和经验 方法 。 ２．１ 经验易损性曲线 孙振凯曾对我闰桥梁地震易损性进行分析，主要以专家凋 查的方式为主，但南于研究样本存在一定的数量，从而影响 了研究结果的准确性。徐龙军曾针对唐山震后的２７２座桥梁进 行了研究，并根据桥梁的结构特征将地震中受到破坏的５６座桥 梁进行了分类，对不同结构特征桥梁的易损性贡献率进行了深 入的分析，并对不同烈度地震条件Ｆ桥梁的破坏概率曲线进行 了描绘，提出了关于铁路桥梁的震害预测方法。 ·１ ６６· 在国际上，相关人员根据Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ的桥梁震后损伤数据， 对逻辑回归分析加以利用，构建了经验类型的易损性曲线，根据 桥梁下部结构材料以及上部材料类型，对桥梁进行了１ １中定义 分类，而Ｂａｓｏｚ和Ｍａｎｄｅｒ通过相同的方法对易损性曲线进行了 评估，将每条易损性曲线没备作为位置的位置参数，将比例参数 设计为已知的常量的分布函数，从而把需求与能力两者问的随 机及认识当中的不确定性进行融合，而未知位置的参数则需要 通过地质图、地面运动数据以及相关的桥梁属性资料加以确定。 经验方法获得的易损性曲线主要是以统计的地震参数结果 或者实际地震灾害为来源，结果具有较高的可信度，但是容易受 到各种条件的，经验类的易损性曲线职能用于数据类型相 似的情况，而现实中地震的具体环境、桥梁状况以及场地条件都 存在着很大的不同，所以，该方法获得的易损性曲线使用推广相 对困难 。 ２．２理论类易损性曲线 理论类型的易损性ｆｆ｝ｊ线一般需要对桥梁的地震响应进行分 析获得，想要构建理论类的易损性曲线，主要分为 个部分，第 ，输入地震动的模式；第二，对桥梁不确定特性加以考虑，模拟 桥梁结构；第 ，对桥梁的地震响应进行分析，利用同归分析形 成易损性曲线 。 在易损性曲线形成时，桥梁在地面运动作ＪｆＪ Ｆ的响应有儿 种分析方法较为典型，例如，非线性的时程分析或静力分析以及 反应谱分析，非线性的静力分析简化以后主要包括割线法、位移 系数法以及能力谱法 Ｊ、 在评估桥梁的地震易损性时，卡｝｛天研究人员使ＪＬ｝ｊ了不 战 略和方法进行了研究，Ｋａｒｉｎｍ Ｙａｍａｚａｋｉ使用丫Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ的模 拟法对不同的结构模型进行了易损性的分析，而Ｈｗａｎｇ Ｈｕｏ针 埘结构的动力行为提出了数值模拟分析法，对易损性曲线ＪＪｕ以 构建，将地震与结构、场地相结合绀成系统，然后将其中的不确 定因素视为随机变量，为了对模拟计算法的时间进行有效的控 制，Ｋａｉ Ｆｕｋｕｓｈｉ—ｍａ运用频域随机振动理论对桥梁响应进行评 估的易损性分析方法，Ｓｈｉｎｏｚｕｋａ在对桥梁易损性曲线进行检验 时使用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ模拟法，通过不同形式的汁算方法获得桥梁 的响应，分别是时程分析法和能力谱方法，考虑刮地向运动和桥 梁结构存在一定的不确定性。 对ｌ０座统ｆＩ 不同 义【 一致的 桥梁及６０绀时程记录组成分析样本，对两种方法获得的易损性 曲线进行比较，表明桥梁在破坏及倒塌的情况下，而非线性作用 具有决定性时，易损性曲线会随着破坏程度的变化而变化，Ｋａ— ｒｉｍ Ｙａｍａｚａｋｉ提出了以数值模拟法对理论类型的易损性曲线进 行构建的方法，在研究中，将桥墩理想化处理，使其成为 白ｍ 度形式的震动体系，其地震选择记录是１９９５年的阪神地震，将 这列地震记录进行输入，对桥墩的破坏指标进行计算，冉将地面 运动指标与破坏指标建 相应的桥墩易损性曲线，随后该科研 人员又针对理论易损性曲线发展了数值模拟形式的简化分析方 法，在该项研究当中，对四种较为典型的桥墩以及两种桥梁结构 进行了考虑，运用非线性的时程分析，结合地震动参数及结构损 伤指标，构建了对数正太分布类型的理论易损性曲线，根据研究 结果，对简化分析的方法加以探寻，对非隔震类型桥梁易损性曲 线，该简化方法不需要对动力响应和非线性静力进行分析，只需 要掌握桥墩结构强度和高度即可，在非隔震的桥梁炖上评估当 中较为常用，只要桥梁类型相同且特性相似即可。 Ｓｉｎｇｈａｌ Ｋｉｒｅｍｉｄｊｉａｎ是另一种方法的提出者，利用贝叶斯原 理对结构损伤数据进行观察和分析，完成易损性评估，Ｓｉｎｇｈａｌ 定的共同之处，如果能够对影响因素进行多方面的考虑，就能够 使预测的结果更接近实际情况，最终获得满意的预测结果。 参考文献 ［１］陈力波．汶Ｊ ｒｆ地区公路桥梁地震易损性分析研究［Ｄ］．西南交通大 学，２０１２． Ｋｉｒｅｍｉｄｊｉａｎ对Ｐａｒｋ—Ａｎｇ地震的损伤指数加以应用，用其对结构 能力加以表示，同时用函数需求的形式对结构损伤进行定量，而 在损伤指标在地面运动达到一定数值以后获得的条件概率即为 易损性定义，对地面运动的水准进行假设，可以将具有随机性的 损伤指标表示为对数正太分布，根据以往地震的损伤数据对假 定的损伤指标分布加以修订。 ［２］白越．基于ＯｐｅｎＳｅｅｓ的高墩大跨混凝土连续刚构桥地震易损性研究 ［Ｄ］．西南交通大学，２０１６． ［３］吴文朋．考虑不确定性的钢筋混凝土桥梁地震易损性研究［Ｄ］．湖南 大学，２０１６． 相关研究人员利用地震中的桥梁损伤数据，进行评估获得 了经验性和理论性的易损性曲线，对比后发现理论与实际的观 察结果具有较好的一致性，而Ｂａｓｏｚ研究过程中，两者之间的比 较却存在着差异性。 ３结语 ［４］张菊辉，胡世德．桥梁地震易损性分析的研究现状［Ｊ］．结构工程师， ２０１２，２１（６）：７６—８Ｏ． ［５］董俊．铁路高墩大跨刚构一连续组合体系桥梁近场地震易损性分析 研究［Ｄ］．西南交通大学，２０１６． 作者简介：米莹（１９９１年１月２日生），女，吉林长春人，助教，研究方 向：防灾减灾。 上文中介绍了目前较为常用的桥梁结构易损性分析及研究 的方法，发现其中震害因素选择和震害影响程度的确定具有一 （上接第１６４页）中才能够避免对环境的破坏，一定要注重高等 级公路工程对环境的影响，让高等级公路与自然和谐发展。高 等级公路路线走向在经济发展中是非常重要的，高等级公路的 建设可以带动沿线的经济，尤其是经济比较贫瘠的地区，带动作 用尤为明显。一条布局合理、技术指标恰当、与自然和谐发展、 安全经济的高等级公路对路线设计提出了更高的要求。设计速 度是我国进行高等级公路设计的重要指标，为了有效解决它所 存在的问题，通过运行速度的验算方法对设计速度进行优化，然 而目前还没有达到应有的效果。本文通过对遗传优化算法等的 介绍为我国高等级公路几何线型设计提供了新的思路。 参考文献 ［１］何发成．路面排水设计在高等级公路工程中的应用［Ｃ］．决策论 ［３］李平，王潮海，于丽梅．低碳规划设计理念在吉林省鹤大高速公路中 的应用［ｃ］．全国绿色公路发展论坛，２０１５． ［４］单永体，胡林，王琦，等．径流冲刷对高寒高海拔地区高等级公路边坡 侵蚀的影响［Ｊ］．交通运输工程学报，２０１６，１６（４）：８８—９５． ［５］陈彬．生物多样性野外调查地理信息管理、路线精细设计和精确导航 方法［Ｊ］．生物多样性，２０１６，２４（６）：７０１—７０８． ［６］夏新彬．小草湖一吐鲁番段高速公路建设工程特殊路基处理及路线 选定研究ｆＤ］．农业大学，２０１５． ［７］王青松．高等级公路施工期环境监理体系的建立及案例分析［Ｄ］．中 南林业科技大学，２０１５． ［８］彭骞．基于遗传算法的山区高等级公路纵断面智能优化方法研究 ［Ｄ］．昆明理工大学，２０１５． 作者简介：杨科（１９９０年８月生），男，河南郑州人，本科，助理工程 师，研究方向：公路工程设计； 坛——政用产学研一体化协同发展学术研讨会论文集（下），２０１５． ［２］周福胜．公路改扩建工程路线设计技术研究［ｃ］．建筑科技与管理学 术交流会，２０１５． 田静芳（１９９２年１２月生），女，河南舞钢人，本科，助理工程师，研究 方向：公路工程设计。 （上接第１６５页）半年，针对确需调离的个别人员必须在工作交 接中间期内完成工作交接，实现工作“无缝”对接，保证个别换人 不影响工作进度，不得更换合同计量变更关键人员，从而保证项 目部计量变更管理工作前后连贯性、一致性及流畅性。同时，做 好同监理单位计量监理工程师及业主单位计量工程师的“无缝” 对接，消除负面影响，确保项目计量变更管理工作正常推进。 ３．４及时总结施工计量变更管理细节问题，做到部门联动 针对施工计量变更管理中的经常出现的细节问题，在源头 上予以规避；即清单实行双人交叉复核制、逐项复核，明确并程 序化计量管理方式方法，规范并模块化计量程序，变更文字表述 标准一致化。针对计量变更各个环节进行编号排序并明确负责 人和时间表，实现计量变更管理定人定时化；建立计量变更管理 工作进度实时动态更新系统，随时掌握计量变更动态。设立问 题反馈机制，限时解决问题，确保计量周期正常滚动。合同管理 部门计量过程中，涉及现场计量及变更现场量确认过程中，相关 部门配合到位，做好计量器具、爬梯等辅助工具的准备，确保核 量无耽误，计量及变更现场核量及时、准确无误。 ４总结 定问题。只有通过严格遵照《公路工程质量检验评定标准》 （ＪＴＧ Ｆ８０／１、２—２００４）等现行规范相关计量规定，对施工工程实 体计量的方法、方式、内容等均严格按照规范标准规定进行，思 想上高度重视，配置强有力的合同计量管理专业人员，精益求 精，方能确保施工计量变更管理工作取得实效。希望本文能为 进一步解决问题，改进高速公路施工计量变更管理方法提供有 用参考。 参考文献 ［１］王小琴．浅谈高速公路工程合同管理中的计量支付工作［Ｊ］．四川建 材，２０１５（６）：２７５． ［２］黄燕萍．合同管理中计量与支付台账的建立和工程变更的管理［Ｊ］． 中国高新技术企业，２０１６（２６）：１７５—１７６． ［３］陈曦．提升高速公路工程计量与合同管理水平的途径［Ｊ］．中国公路， ２０１７（１６）：１１６—１１７． 作者简介：熊尧天（１９８６年生），男，重庆开县人，学士，工程师，主要 研究方向为道桥施工技术管理。 当前阶段，高速公路施工计量变更管理工作中仍存在着一 ·１６７·
