对独柱式城市高架桥进行高效准确的抗震分析及抗震设计，是目前国内外工程抗震领域亟待解决的问题之一。本书结合浙江省交通运输厅科技计划项目“独柱桥墩合理构造型式及实用设计方法的研究（2010H32）”以及浙江省建设厅科研推广项目“基于性能的独柱式城市高架桥桥墩抗震理论分析及试验研究（2014Z129）”，以独柱式城市高架桥为背景，对独柱墩构件及桥梁系统的抗震分析、设计以及评估方法进行了相关的数值计算和理论分析，具体在以下几方面进行了深入的研究：首先对采用不同施工方法的独柱式桥墩进行基于塑性铰模型的抗震性态分析与评价；其次以独柱式城市高架桥为背景，提出了基于统计线性化的随机振动虚拟激励法，并开展了基于性能和可靠度的相关设计方法的研究；最后在以上研究的基础上，提出了基于概率的抗震性能评估方法，并将其应用于独柱式城市高架桥抗震性能的评估中。
本书可供交通工程、市政工程、土木工程等领域相关的从业者、科研人员、技术人员、教师、学生等人员参考。

罗晓峰，浙江省专业带头人。现任浙江工业职业技术学院建筑工程分院教师，副教授，博士研究生，浙江大学桥梁与隧道工程专业毕业。
从事一线土木工程专业教学十余年，对土建类专业人才培养、教育教学模式创新有一定的研究。主要学术研究方向为桥梁抗风抗震、桥梁结构稳定性、大跨度桥梁的空间理论分析、施工控制、健康监测与诊断研究。主持或参与国家级项目2项，省部级课题5项，厅局级课题10余项。在国内外一级学报及SCI、EI检索刊物、杂志及其他核心刊物上发表论文20余篇。

1 绪论
1.1 项目研究的目的及意义
1.2 独柱式城市高架桥的概念及特点
1.3 国内外研究现状
1.3.1 独柱式城市高架桥独柱墩的抗震性能研究
1.3.2 桥梁抗震分析方法研究
1.3.3 桥梁抗震设计方法研究
1.3.4 桥抗震性能评估方法研究
1.4 技术路线
本章参考文献
2 独柱桥墩基于塑性铰模型的抗震性态分析与评价
2.1 概述
2.2 独柱桥墩的类型
2.2.1 按构造的分类
2.2.2 按施工工艺的分类
2.3 塑性铰模型
2.3.1 塑性铰模型计算的基本原理
2.3.2 截面弯矩曲率分析
2.3.3 计算采用的六种塑性铰模型
2.4 基于塑性铰模型的独柱桥墩抗震性能分析方法
2.4.1 选取的独柱墩试件
2.4.2 抗震性态评价指标的分析研究
2.5 本章小结
本章参考文献
3 基于统计线性化的非线性随机振动虚拟激励法
3.1 概述
3.2 传统的虚拟激励法
3.2.1 多维多点运动方程
3.2.2 传统的虚拟激励法原理
3.3 基于统计线性化的非线性随机振动虚拟激励法
3.3.1 统计线性化方法
3.3.2 绝对位移直接求解的虚拟激励法
3.4 算例验证及分析
3.4.1 工程背景及模型信息
3.4.2 计算概要
3.4.3 绝对位移法与随机振动法的结果对比分析
3.4.4 绝对位移法、时程法及谱分析的对比分析
3.5 参数影响分析
3.5.1 计算模型
3.5.2 独柱墩高度
3.5.3 桥梁跨度及跨数
3.5.4 视波速
3.5.5 相干效应
3.6 本章小结
本章参考文献
4 基于性能的独柱桥墩抗震优化设计方法
4.1 概述
4.2 城市高架桥基于性能的抗震设计研究
4.2.1 抗震设防水准的确定
4.2.2 性能水准的确定
4.2.3 性能目标的确定
4.3 应用基于性能的抗震设计方法确定独柱桥墩的最优模型
4.4 尺寸控制因子的确定
4.5 应用基于神经网络的自适应遗传算法确定模型最优解
4.5.1 基于神经网络的自适应遗传算法原理
4.5.2 算法的综合流程图
4.6 算法验证
4.7 算例分析
4.8 本章小结
本章参考文献
5 基于滞回能的独柱式城市高架桥抗震可靠度分析
5.1 概述
5.2 桥梁结构抗震可靠度
5.2.1 失效准则
5.2.2 不同性能水准下的可靠度分析
5.2.3 条件可靠度公式
5.2.4 桥梁结构体系抗震可靠度的计算步骤
5.3 基于滞回能的抗震可靠度分析与研究
5.3.1 滞变能随机反应求解
5.3.2 滞变能随机反应的功率谱密度
5.3.3 基于滞变能求解桥梁结构动力可靠度的一般流程
5.4 算例分析
5.5 本章小结
本章参考文献
6 基于性能和可靠度的独柱式城市高架桥抗震设计方法研究
6.1 概述
6.2 不同抗震设防水准下的动力可靠度研究
6.2.1 “小震不坏”性能的随机振动响应及可靠度分析
6.2.2 “中震可修”“大震不倒”性能的随机振动响应及可靠度分析
6.3 采用非线性随机有限元方法求解结构的抗震可靠度
6.3.1 性能目标与极限状态
6.3.2 基于性能和可靠度的随机有限元法
6.4 基于性能和可靠度的抗震设计示例
6.4.1 模型介绍
6.4.2 材料模型
6.4.3 单元模型
6.4.4 概率Pushover分析
6.4.5 桥墩抗震性能可靠度分析
6.4.6 桥梁系统抗震性能可靠度分析
6.5 本章小结
本章参考文献
7 基于概率的抗震性能评估方法在独柱式城市高架桥中的应用
7.1 概述
7.2 基于概率的抗震性能评估方法基本原理
7.3 拉丁超立方体抽样法建立桥梁样本
7.3.1 拉丁超立方体抽样法
7.3.2 分析步骤
7.3.3 桥梁样本及地震动结构样本的确定
7.4 基于概率的抗震性能评估方法应用分析
7.4.1 参数选择
7.4.2 基于IDA法的结构需求参数的概率地震需求模型
7.4.3 易损性曲线的形成
7.4.4 桥梁结构抗震性能评估
7.5 本章小结
本章参考文献
8 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 主要创新点
8.3 研究展望