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我国位于环太平洋地震带与欧亚地震带两大地震带之间,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压,地震断裂带十分活跃,从以往的震害来看,传统的混凝土材料已经不能够满足抗震设防的需求,寻找能够提高结构抗震性能的材料显得尤为重要,而轻骨料混凝土作为一种轻质高强的混凝土材料,将其应用于强震区桥梁建设能否起到降低地震响应、提高结构抗震性能还有待研究。因此本文以一座强震区典型中小跨径连续梁桥为研究对象,分别设计全桥普通混凝土桥梁、仅上部结构采用轻骨料混凝土的桥梁、全桥轻骨料混凝土桥梁和仅下部结构轻骨料混凝土的桥梁四种方案,采用加州大学伯克利分校为主研发而成的有限元软件OpenSEES进行以下方面的研究:(1)比较了四种方案下桥梁结构的动力特征,结果表明:不同方案的桥梁振型基本一致,但自振周期和频率以及振型贡献率有所差异,其中上部结构或全桥采用轻骨料混凝土的桥梁前三阶自振周期小于普通混凝土桥梁,下部结构采用轻骨料混凝土的桥梁前三阶自振周期大于普通混凝土桥梁。上部结构采用轻骨料混凝土的桥梁在纵向和横向累计振型贡献率收敛最快,普通混凝土桥梁和全桥轻骨料混凝土桥梁次之,下部结构采用轻骨料混凝土的桥梁收敛最慢。(2)选取符合三类场地的7条地震波对四种方案的桥梁进行非线性时程分析,并对墩顶位移、墩底弯矩及桩顶弯矩进行研究。结果表明:仅上部结构、仅下部结构或全桥采用轻骨料混凝土均能降低桥梁的地震响应,其中全桥采用轻骨料混凝土的桥梁降低效果最为明显。(3)对前三种方案下的桥梁进行静力设计(采用Sap2000进行计算)和抗震设计并比较其经济性,结果表明:三种方案在结构功能函数值和能力需求比基本一致且满足要求时,采用轻骨料混凝土桥梁能够明显降低材料的用量,但并不能降低工程造价,主要是由于轻骨料混凝土单价较高。(4)从美国太平洋地震数据库选取符合三类场地的100条地震波对四种方案的桥梁进行非线性时程分析,采用基于概率地震需求分析的线性拟合法生成地震易损性曲线,以概率方法对轻骨料混凝土桥梁的抗震性能进行分析。结果表明:与普通混凝土桥梁相比,仅上部结构采用轻骨料混凝土的桥梁能够明显降低支座损伤概率,但桥墩和桩基的损伤概率反而有所提高;仅下部结构采用轻骨料混凝土的桥梁能够明显降低桥墩和桩基的损伤概率,但不能降低支座的损伤概率;全桥采用轻骨料混凝土的桥梁能够明显降低桥墩、桩基和支座的损伤概率以及桥梁整体的损伤概率。