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以某典型的12层钢筋混凝土框架结构作为研究对象,研究基于非线性动力时程分析和地震动参数的RC框架结构易损性分析方法。首先采用静力pushover分析判定结构薄弱层,并确定结构性能(capacity)参数;然后应用非线性动力时程分析估计结构地震反应,研究以峰值加速度和基本周期加速度反应谱作为地震动参数结构反应的不确定性,并进一步分析结构地震需求(demand)参数与地震动参数的关系;在此基础上,分别建立该结构基于峰值加速度和加速度反应谱的易损性曲线,通过考虑场地条件对地震动特性的影响,研究场地条件对结构易损性的影响,结果表明不同场地条件下的结构易损性曲线有一定差异。应用本文方法,根据新一代地震区划图或地震安全性评价确定的地震动参数,可以直接估计结构在未来地震中出现不同破坏的概率,这在结构的抗震性能评估和地震损失预测中有一定意义。 相似文献
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为了考虑地震波斜入射对坝后式厂房易损性的影响,通过斜入射SV波和P波波场叠加,在地表得到与实测地震动一致的设计地震动分量。同时为了考虑坝后式厂房的动力损伤,在程序中嵌入混凝土动力损伤本构,编写了可以考虑地震波斜入射体系的结构易损性分析程序。最后从太平洋地震工程研究中心（PEER）数据库中选取26条近场地震动数据,根据峰值地面加速度（PGA）对每条地震波进行调幅,以我国西南地区某坝后式厂房为工程实例,用增量动力学分析法计算了其上下游墙体在不同强度斜入射体系地震动作用下的易损性曲线。与传统垂直入射模式下的地震易损性曲线对比发现,传统垂直入射下的破坏概率较高,两种入射模式破坏概率最大相差26%。其中,坝后式厂房下游墙的破坏概率比上游墙大,最大相差可19%。因此坝后式厂房的抗震设计需考虑地震波斜入射的影响,并重点考虑下游墙部位的抗震安全性。 相似文献
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设计1个20层SRC框架核心筒结构模型，考虑地震的随机性和结构材料的不确定性，采用拉丁超立方体抽取结构-地震动样本，之后对其进行增量动力分析（IDA），以第1周期谱加速度为强度指标，最大层间位移角为结构需求，定义4个性能水平，研究该结构的易损性。通过引入群体结构震害评估中易损性指数的概念，计算多遇、设防和罕遇地震下的易损性指数。结果表明:以易损性指数作为评价指标，该结构在多遇地震作用下，处于轻微破坏状态；在设防地震作用下，处于中等破坏状态；在罕遇地震作用下，结构处于严重破坏状态。可认为依据我国抗震规范设计的SRC框架核心筒结构能够满足"小震不坏"、"中震可修"和"大震不倒"的抗震设防目标。 相似文献
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基于改进云图法的结构概率地震需求分析 总被引：2，自引：0，他引：2
概率地震需求分析是美国太平洋地震工程研究中心(Pacific Earthquake Engineering ResearchCenter,PEER)提出的新一代"性能化地震工程(Performance-Based Earthquake Engineering,PBEE)"理论框架的重要一环。传统的概率地震需求分析方法称为"云图法",这种方法针对确定性结构进行一系列地震动作用下的非线性动力分析,从而得到地震动强度参数与结构地震需求的"云图"。然而,传统的云图法只能考虑地震动的不确定性,而无法考虑结构的不确定性。为此,结合拉丁超立方体抽样技术,提出一种能综合考虑地震动不确定性和结构不确定性的改进云图法,并将传统的概率地震需求分析内容拓展为概率地震需求模型、概率地震需求易损性分析、概率地震需求危险性分析三个层次。以一榀五层三跨钢筋混凝土框架结构为例,分别采用传统云图法和改进云图法对其进行概率地震需求分析,得到了该结构的概率地震需求模型、地震需求易损性曲线和地震需求危险性曲线。分析结果表明:提出的方法可以有效地考虑地震动与结构的不确定性,避免不考虑结构的不确定性而低估结构的地震风险性。 相似文献
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桥梁作为交通中不可或缺的一部分，对其地震易损性进行研究具有现实意义。针对当前桥梁地震易损性分析方法存在准确性待提升的问题，提出基于模糊评定的钢筋混凝土桥梁地震易损性评估模型。以桥梁结构层次、材料层次及边界层几方面为主对桥梁评估过程中的不确定性参数进行分析。以分析结果为依据，考虑到桥梁损失是一个比较模糊的概念，引入模糊数学中的模糊评定方法对桥梁地震易损性进行评估。融合位移下桥梁支座损伤分析、能量下桥墩损伤分析、周期下桥梁结构整体损伤分析，构建可以反映钢筋混凝土桥梁由局部到整体的多层次模糊易损性评估模型。通过实验对所建模型进行验证，结果显示：在纵向只发生轻微破坏，且轻微破坏的概率较小，基本处于完好状态。而在横向，发生轻微破坏的概率较大，甚至还可能发生中等破坏。在地震作用下，桥梁破坏也基本以轻微破坏和中等破坏为主，严重破坏的概率很小。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(2)
为了评估叠合柱高墩的抗震性能,根据结构可靠度理论,推导了概率地震易损性函数解析式。以一座叠合柱高墩连续刚构为研究对象,对叠合柱高墩的合理性能指标进行分析和量化,建立了以轴力为变量的截面概率抗震能力模型。考虑材料强度和地震动的不确定性,采用IDA方法对结构-地震动样本进行地震需求分析,建立了以PGA为变量的控制截面概率地震需求模型并进行概率地震易损性分析。结果表明曲率指标对数均值与对数轴力之间符合三次多项式回归关系,曲率抗震能力随轴力的增大而减小。在纵向地震作用下,曲率需求与PGA之间仍然满足对数线性关系,墩底区域最容易发生损伤,矮墩比高墩更容易发生损伤,在设计地震作用下,叠合柱高墩发生倒塌的概率极小。 相似文献
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以汶川地震为研究背景,针对震后典型钢筋混凝土框架结构进行地震易损性研究。基于Cornell理论框架结合汶川地质资料,拟合出考虑场地特点的地震危险性模型,同时定义损伤水平状态及限值指标,以概率解析易损性研究方法为基础,运用考虑地震动参数的解析易损性评估方法绘制汶川地区钢筋混凝土框架建筑的地震易损性曲线。研究结果表明:考虑地震动参数的概率解析易损性研究方法是一种有效的地震易损性评估方法;以PGA作为地震强度输入指标的结构反应,随自振周期的增大体系最大响应的相关性降低,结构各个损伤状态的失效概率均随之增大。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(2)
为了分析高耸钢筋混凝土烟囱结构的抗震性能,本文选取240 m高的钢筋混凝土烟囱作为研究对象;采用Open Sees程序,基于分布塑性的纤维梁柱单元,建立了相应结构的非线性有限元三维分析模型。为充分考虑地震动的不确定性,根据谱相容性原则,选择21条真实的地震动记录,进行增量动力分析。分别以截面曲率延性系数和地面加速度峰值作为结构地震需求参数和地震动强度参数,结合非线性增量动力分析所获得的结构地震响应,基于对数正态分布假设,通过回归分析建立了结构的概率地震需求模型。以钢筋和混凝土的材料应变水平为基础,通过95个截面的分析结果定义了4个损伤状态限值;最终形成了钢筋混凝土烟囱结构的地震易损性曲线,对烟囱结构的易损性能进行了评估和分析。分析结果表明:该烟囱结构在多遇地震、基本地震及罕遇地震下发生轻微损伤的概率分别为0、20%和75%,而发生中等损伤、严重损伤及完全损伤的概率基本为0。本文对于地震易损性的研究结果,可为钢筋混凝土烟囱结构的抗震设计、地震风险评估及灾后加固提供理论依据。 相似文献
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一次强震常伴随着多次余震作用,且时间间隔较短。研究表明,主震诱发的系列余震会对原有结构造成进一步的累积损伤。核岛厂房结构作为核反应堆的最后一道防线,其在服役期间可能遭受主震和余震的累积作用。参考我国现行规范,定义了四类性能水准(PL)和三种极限状态(LS),以混凝土最大应变作为结构破坏指数(DI),以谱加速度S a作为地震动强度指标(IM),提出一种考虑主余震序列作用下核岛厂房结构的易损性评估方法。选取PEER数据库地震记录,采用增量动力分析方法,给出了AP1000核岛厂房在420条主余震序列地震作用下的易损性曲线。定量分析了主震强度和主余震谱加速度比对核岛厂房结构易损性的影响。结果表明:核岛厂房的超越概率随着余震强度的增大而增大;余震在主震对结构损伤的基础上会加重核岛厂房的附加损伤;随着主余震谱加速度比从0.5增加到1.0时,核岛厂房结构破坏状态超越概率提高了10%~40%。 相似文献
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为考虑核电厂结构参数不确定对结构地震易损性的影响，基于一次二阶矩法(First-Order Second-Moment, FOSM)进行地震易损性分析。以核电结构中混凝土材料的密度、弹性模量，泊松比和抗拉强度为不确定参数，建立有限元模型，并与试验结果对比，以验证模型的准确性。基于有限元数值模拟方法，通过增量动力法计算核电厂模型在多条地震记录下不同峰值加速度的动力响应，同时基于FOSM得到参数不确定下的对数标准差，进而得到核电厂结构考虑参数不确定的地震易损性曲线。结果表明，结构参数的不确定对核电结构有一定的影响，未考虑参数不确定的地震易损性结果会低估结构的失效概率。该方法可为核电结构基于参数不确定下的易损性分析提供一定的理论依据与实用价值。 相似文献
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填充墙具有显著的刚度和承载力贡献。建筑结构震害调查发现,不开洞横墙的破坏程度远小于开洞纵墙的破坏程度,从宏观现象可判断大部分多层建筑的破坏主要由结构纵向运动造成。为研究横墙在地震作用下的性能及其对结构整体动力响应的影响,以经受2021年5月21日云南漾濞6.4级地震震害的花椒园小学教学楼为研究对象,按当地抗震计算参数进行弹塑性时程分析。采用等效斜压杆模拟横向填充墙,设置无填充墙框架结构、带黏土砖墙的框架结构、带空心砖墙的框架结构和带加气混凝土砌块填充墙的框架结构模型,选取10组地震波横向输入。研究结果表明,4种结构自振周期均处于具有统计学意义的平台段,平均加速度响应较接近,质量和刚度变化不会使结构加速度产生规律的变化;受结构自重影响,无填充墙的框架结构底部剪力小于带填充墙的框架结构,带填充墙的框架结构位移远小于无填充墙的框架结构;带有多道不开洞横墙的多层框架结构的破坏主要是由结构纵向破坏引起的。 相似文献
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利用钢筋混凝土柱的试验结果,验证OpenSees程序用于钢筋混凝土结构非线性分析的可行性。以此为基础,对钢筋混凝土框架结构在远场地震、近场非脉冲地震与近场脉冲地震作用的性能进行非线性时程分析,研究框架结构在三类地震作用下的反应以及二阶效应对结构反应的影响。针对近场脉冲地震对结构进行增量动力分析(IDA)和易损性分析,分别得到结构的IDA曲线、易损性曲线和近场脉冲地震作用下二阶效应对结构抗震性能的影响。分析结果表明,在三类地震作用下,近场脉冲地震导致的二阶效应对结构抗震性能的影响最为显著,结构抗震设计中宜考虑二阶效应的影响。 相似文献
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边缘约束构件对钢筋混凝土剪力墙抗震性能的影响 总被引：6，自引：1，他引：6
钢筋混凝土剪力墙是高层建筑中的主要抗侧力构件，边缘约束情况是影响剪力墙抗震性能的一个重要因素。为研究边缘约束构件对钢筋混凝土剪力墙抗震性能的影响，本文进行了三片边缘约束情况不同的钢筋混凝土剪力墙的低周反复试验，并对试验结果进行了分析，分析内容包括：破坏形态、水平承载力、位移延性系数、刚度退化、抗震耗能能力等方面。研究结果表明，合理地设置边缘约束能够扩大塑性破坏区域，提高试件的水平承载力，改善其抗震耗能性能。研究进一步发现，边缘纵筋配筋率在提高试件的水平承载力，改善其抗震耗能性能和刚度退化程度方面影响显著，而边缘配箍率对抗震性能的贡献在本次试验分析中表现得并不明显。 相似文献
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Seismic safety of low ductility structures used in Spain 总被引：1，自引：0，他引：1
The most important aspects of the design, seismic damage evaluation and safety assessment of structures with low ductility
like waffle slabs buildings or flat beams framed buildings are examined in this work. These reinforced concrete structural
typologies are the most used in Spain for new buildings but many seismic codes do not recommend them in seismic areas. Their
expected seismic performance and safety are evaluated herein by means of incremental non linear structural analysis (pushover
analysis) and incremental dynamic analysis which provides capacity curves allowing evaluating their seismic behavior. The
seismic hazard is described by means of the reduced 5% damped elastic response spectrum of the Spanish seismic design code.
The most important results of the study are the fragility curves calculated for the mentioned building types, which allow
obtaining the probability of different damage states of the structures as well as damage probability matrices. The results,
which show high vulnerability of the studied low ductility building classes, are compared with those corresponding to ductile
framed structures. 相似文献
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目前的既有钢混结构地震损伤研究没有同时考虑不同抗震设计规范差异和耐久性两个因素对结构抗震性能的影响，且损伤指标较简单，在动力损伤分析中也存在局限。基于云模型的特点，提出了包括弹塑性耗能差率、刚度损伤指数、层间位移角和顶点位移角的多元结构损伤状态综合评估方法，能够同时考虑结构各损伤指数的随机性和模糊性。考虑不同版本抗震设计规范造成的结构性能差异和耐久性下降对结构性能的影响，设计3个典型五层钢混框架结构，进行增量动力分析，验证损伤评估方法的准确性。结果表明：随着抗震规范版本的更新，结构的损伤程度有适当减轻；同一结构的损伤程度因混凝土碳化作用先减轻后加重；采用弹塑性耗能差率表征既有结构的地震损伤效果优于刚度损伤指数；基于多指标云模型损伤评估方法获得的云模型综合隶属度和综合损伤值能够更加细化和精确地描述结构损伤状态。 相似文献
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增大柱端抗弯承载力是抗震"能力设计"措施中引导钢筋混凝土框架结构形成梁铰型有利耗能机构的关键措施。本文以6层确定性钢筋混凝土框架结构为分析对象,通过结构易损性分析评估了不同强柱系数取值对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响。结构易损性分析表明增大柱端抗弯承载力是改善结构抗震性能的有效措施,增大强柱系数提高了结构的变形能力,使不同破坏极限状态之间形成较大的"梯度",对防止强烈地震作用下结构的突然倒塌提供了预示。结构易损性曲线对评估结构抗震性能、选用合适的目标强柱系数提供了量化标准。 相似文献
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The study presents probabilistic structural fragility assessment of public school buildings in Istanbul, which were constructed based on a standardized/typical project. The typical structure is a four-story, reinforced concrete shear wall building with moment resisting frames. Derivation of fragility functions rely on nonlinear dynamic analyses through Monte Carlo simulations. Nonlinear dynamic analyses are initially performed for a fully deterministic structural model based on the blueprints of the typical school building project. Uncertainties are introduced in different analysis cases following a modified version of the algorithm presented in Smyth et al. (2004) [21], which considers the effect of the random distribution of the parameters using a Monte Carlo approach. Aleatory uncertainties concerning material properties (i.e. compressive strength of concrete, yield strength of reinforcing steel and concrete density), geometrical characteristics (i.e. span lengths and story heights) and cross sectional dimensions of beams, columns and shear walls as well as epistemic uncertainty in the direction of ground motion excitation are considered. Statistical distributions for the parameters considered are obtained from in-situ measurements and material sampling tests. Fragility functions are produced in terms of peak ground acceleration and velocity as well as of the elastic spectral displacement at the first vibration period of the building. Mean damage ratios are calculated from the derived fragility functions. They are further compared to mean damage ratios calculated for similar building typologies provided in HAZUS-MH technical manual and in Istanbul building inventory. 相似文献
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Capacity, fragility and damage in reinforced concrete buildings: a probabilistic approach 总被引：1，自引：1，他引：0
Yeudy F. Vargas Luis G. Pujades Alex H. Barbat Jorge E. Hurtado 《Bulletin of Earthquake Engineering》2013,11(6):2007-2032
The main goals of this article are to analyze the use of simplified deterministic nonlinear static procedures for assessing the seismic response of buildings and to evaluate the influence that the uncertainties in the mechanical properties of the materials and in the features of the seismic actions have in the uncertainties of the structural response. A reinforced concrete building is used as a guiding case study. In the calculation of the expected spectral displacement, deterministic nonlinear static methods are simple and straightforward. For not severe earthquakes these approaches lead to somewhat conservative but adequate results when compared to more sophisticated procedures involving nonlinear dynamic analyses. Concerning the probabilistic assessment, the strength properties of the materials, concrete and steel, and the seismic action are considered as random variables. The Monte Carlo method is then used to analyze the structural response of the building. The obtained results show that significant uncertainties are expected; uncertainties in the structural response increase with the severity of the seismic actions. The major influence in the randomness of the structural response comes from the randomness of the seismic action. A useful example for selected earthquake scenarios is used to illustrate the applicability of the probabilistic approach for assessing expected damage and risk. An important conclusion of this work is the need of broaching the fragility of the buildings and expected damage assessment issues from a probabilistic perspective. 相似文献
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建筑物震害预测对于制定城市防震减灾规划意义重大,对于我国高烈度区建造的砖墙-钢筋混凝土剪力墙组合结构,目前没有成熟的震害预测方法.为了预测西昌市砖墙-钢筋混凝土剪力墙组合结构建筑物在不同地震烈度下可能发生的震害程度,通过分析该种结构在不同地震作用下的受力特点,提出以结构薄弱层的楼层屈服强度系数为指标进行震害预测,并结合... 相似文献