Composite Parameter Analysis of Seismic Vulnerability of High Bridge Piers under Pile‑soil Interaction

JIN Ruyi; SHEN Yanli

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20220128001

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Composite Parameter Analysis of Seismic Vulnerability of High Bridge Piers under Pile‑soil Interaction

更新时间：2025-09-25

- Composite Parameter Analysis of Seismic Vulnerability of High Bridge Piers under Pile‑soil Interaction
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 43, Issue 5, Pages: 1016-1023(2023)
- 作者机构：
  
  1.河北工程大学土木工程学院，河北邯郸 056038
  2.河北省装配式结构工程技术研究中心，河北邯郸 056000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20220128001
  CLC： U442.55;U443.22
- Received：28 January 2022，
  
  Revised：2022-03-16，
  
  Published：15 October 2023
- 稿件说明：
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金如意,申彦利.桩‑土相互作用下的桥梁高墩地震易损性复合参数分析[J].防灾减灾工程学报,2023,43(05):1016-1023.

JIN Ruyi,SHEN Yanli.Composite Parameter Analysis of Seismic Vulnerability of High Bridge Piers under Pile‑soil Interaction[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2023,43(05):1016-1023.
金如意,申彦利.桩‑土相互作用下的桥梁高墩地震易损性复合参数分析[J].防灾减灾工程学报,2023,43(05):1016-1023. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20220128001.

JIN Ruyi,SHEN Yanli.Composite Parameter Analysis of Seismic Vulnerability of High Bridge Piers under Pile‑soil Interaction[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2023,43(05):1016-1023. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20220128001.

摘要

为更准确地预估桥梁高墩在地震作用下的损伤情况以及桩‑土相互作用对高墩地震易损性的影响，以考虑高阶振型贡献的复合参数作为地震动强度参数，以综合位移延性比和弹塑性耗能差率的复合指标作为高墩的损伤指标，建立了墩柱、承台及桩‑土结构体系模型，基于增量动力分析方法对上述体系进行非线性动力时程分析，绘制基于复合指标的桩‑土相互作用下的桥梁高墩地震易损性曲线。结果表明：以所选复合参数作为指标进行地震易损性分析，可有效评估高墩抗震性能和损伤状态；考虑桩‑土相互作用可更准确捕捉地震作用下结构损伤概率变化情况；桩‑土相互作用对较强地震动作用更为敏感。可为较高烈度地区的高墩桥梁抗震设计施工提供参考。

Abstract

To enhance the accuracy of predicting damage to high bridge piers during earthquakes and to understand the effect of pile-soil interaction on the seismic vulnerability， the model for pier columns， caps， and pile-soil systems was established. This model considers the contributions of the higher order modes for composite parameters， including ground motion intensity and displacement ductility ratio. It uses a composite index that integrates the elastic and plastic energy dissipation rates as a structural damage index. Based on the IDA method， the nonlinear dynamic analysis of the system was carried out， and the seismic vulnerability curves of high piers under pile-soil interaction based on composite index were drawn. The results show that the selected composite parameters effectively evaluate the seismic performance and damage state of high piers. The pile-soil interaction allows for a more precise capture of the variation of structural damage probability under earthquakes， as it is more sensitive to strong ground motion.

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