自十一五以来,我国公路特别是高速公路的建设重心已向中西部山区倾斜,为此需建设大批山区桥梁。山区桥梁的特点是桥址谷深、墩高且墩间刚度变化大,对于这类极其特殊的桥梁,我国现有的抗震设计规范无法涵盖,而对于山区公路,由于没有完善的路网,地震后桥梁保通以抢救生命财产,相比平原区更为迫切,为解决这一难题,本项目将基于性能的抗震设计思想,从时变易损性角度研究山区桥梁的合理抗震体系,取得了如下成果:(1)提出一种新的基于条件边缘乘积法(PCM)的系统地震易损性分析框架,基于该框架研究了弹性索对中等跨径斜拉桥的影响,揭示了常规斜拉桥惯性力及能量传递规律,提出斜拉桥合理弹性索设计方法;(二)从基于性能的抗震设计评估角度出发,采用易损性分析方法研究了山区高墩多塔斜拉桥地震响应规律,揭示了高墩斜拉桥特殊的损伤特征及失效模式,探究了不同减震方法对高墩斜拉桥的控制机理,进而提出了高墩斜拉桥合理抗震体系的设计思路。(三)建立混凝土内氯离子扩散规律,研究了氯离子对钢筋的侵蚀机理,确定钢筋锈蚀时间及钢筋力学特性时变曲线,提出了考虑氯离子侵蚀效应的桥梁时变地震易损性分析框架,揭示了山区高墩桥梁在服役期内抗震性能演变规律。(四)通过引入Nataf变换,结合基于样条变换的均匀设计响应面法,提出了一种综合考虑地震动、结构不确定性以及变量相关性的桥梁地震易损性分析方法,提高了传统易损性分析方法的计算效率及精度。(五) 基于简化的Kerr模型,建立了弹性地基梁的精细化模型,研究了弹性地基梁系统的非保守特性,揭示了土-结构相互作用二次弯矩的非线性本质。 2100433B