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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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本文系统地总结了近几十年来结构地震易损性分析及地震破坏损失预测的发展 ,指出了建筑物地震易损性分析存在的一些重要问题 ,如缺乏震害经验的建筑物地震易损性估计、采用地震动参数进行建筑物地震易损性估计等问题。本文重点研究了理论计算的易损性估计方法 ,给出了对于不同地震动建筑物出现或超越不同状态的概率 ,将多层砖房的理论易损性估计结果同实际震害资料进行了对比 ,并对经正规设计但缺乏震害经验的高层建筑地震易损性进行了估计。另外 ,本文也着重研究了以地震动峰值加速度及反应谱作为地震动输入参数时的结构地震易损性分析方法… 相似文献
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《地震工程与工程振动》2021,41(4)
在易损性分析中,存在对结构阈值的不确定性研究较少,对阈值的选择通常为规范中的数值,得到的破坏概率仅为固定数值等问题,文中同时考虑结构响应和阈值不确定性,建立一种基于概率-非概率混合模型的结构地震易损性分析方法。基于Opensees建立桥梁有限元模型,选择最大支座纵向位移、最大桥墩柱弯曲延性作为衡量结构性能的工程需求参数,并被视为符合二元对数正态分布的概率随机变量;以混凝土应变作为反映结构极限状态的指标,利用增量动力分析法,获得工程需求参数阈值的样本数据,利用灰度理论得到阈值的取值区间,并将阈值视为非概率凸集变量;建立基于概率-非概率混合模型的二维性能极限状态方程,利用混合模型的可靠性分析法求解破坏概率,建立易损性曲线。为对比计算结果,将阈值分别拟定为服从对数正态分布的随机变量和固定数值,并通过蒙特卡洛法求解破坏概率,研究表明:通过概率-非概率混合模型可有效得到破坏概率的区间估计,从而弥补了传统研究中只能得到固定数值破坏概率的问题;不考虑阈值的随机性会对分析结果产生较大影响。 相似文献
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基于单一指标的传统地震易损性分析忽略了非结构构件损伤对建筑抗震性能的影响。首先基于多维性能极限状态理论建立了三维性能极限状态方程,并对几种特殊情况下的三维阈值曲面进行了讨论。进而以最大层间位移角作为整体结构与位移敏感型非结构构件的性能指标,以峰值楼面加速度作为加速度敏感型非结构构件的性能指标,对建筑的结构损伤和非结构损伤进行描述。考虑各性能指标之间的相关性和各性能指标所对应的极限状态阈值的不确定性,建立了建筑在地震作用下的三维性能极限状态的超越概率函数。最后,采用Open Sees有限元软件对一7层钢筋混凝土框架填充墙建筑进行增量动力分析,得到其各性能水平下的地震易损性曲线。分析结果表明,当忽略非结构构件损伤时,各性能极限状态的超越概率均降低,从而高估了建筑剩余功能水平,进而导致低估建筑的损失。在考虑各性能指标的极限状态阈值的不确定性时,对任一性能极限状态,不同变异系数取值下的易损性曲线会出现交点,在交点之前超越概率随着变异系数的增大而增大,交点之后则随着变异系数的增大而减小。在考虑性能指标间的相关性时,对任一性能极限状态,超越概率随着相关系数的减小而增大。另外,性能指标阈值的不确定性与性能指标间的相关性对地震易损性的影响随着性能水平的提高而逐渐降低,且对低性能水平下建筑地震易损性有明显影响。 相似文献
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复杂高层结构基于增量动力分析法的地震易损性分析 总被引：4，自引：0，他引：4
增量动力分析法(Incremental Dynamic Analysis,IDA)是一种以动力弹塑性时程分析为基础的参数分析方法,计算结构在不同地震动强度作用下的响应,能够反映结构体系随地震动强度的变化,经历弹性、弹塑性直至倒塌的全过程性能.而建筑结构的地震易损性是指在不同强度地震作用下结构达到或超过某种极限状态的条件概率.因此,增量动力分析的结果提供了结构地震易损性分析所需的数据.本文在增量动力分析的基础上,结合地震易损性分析,提出基于IDA的地震易损性分析方法,并采用该方法对某复杂超限高层结构进行抗震性能评估,得出该结构在3个地震水准下,超越5个极限状态的概率.研究表明,基于增量动力分析的易损性分析结果,可为预测重大工程结构的地震破坏和损失提供有力的科学依据. 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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多层住宅砖房的地震易损性分析 总被引：5，自引：2，他引：5
本文采用概率方法借助于拉丁超立方采样技术和非线性地震反应过程分析对多层住宅砖房的地震易损性进行分析。其分析样本是根据多层住宅砖房目前常用设计参数值的范围选定参数的代表值，并由这些代表值构成的；分析中考虑了地震荷载、结构反应和结构承载力的不确定性。易损性曲线分别对五个不同结构破坏程度的极限状态给出。 相似文献
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吕大刚 《地震工程与工程振动》2009,29(5)
结构抗震可靠度分析的解析求解一直是结构可靠度领域和地震工程领域研究者们的追求目标.解析表达式不仅有利于简化结构抗震可靠度分析这个极端困难的工作,而且也有利于进行基于可靠度的结构概率抗震性能设计与评定.从全概率定理的两种不同表达式出发,介绍了国际上流行的两种结构抗震可靠度解析表达式,过去一直认为这是两种理论基础不同的表达式.本文通过对地震易损性函数关系的解析推导,揭示了若干重要关系,证明了两种表达式的一致性. 相似文献
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砌体结构在2008汶川大地震中的震害经验 总被引：4，自引：2，他引：2
本文首先列举了砌体结构在2008汶川大地震中的典型震害现象,通过这些现象分析了此次地震中砌体结构的震害特点,归纳了其震害规律和教训,总结了必须坚持的抗震原则及对今后砌体结构抗震设计的启示,同时,探讨了几个应该注意的重点抗震问题,提出了进一步加强砌体结构抗震性能的建议。文中指出,砌体结构只要坚持正确的抗震理念,加强构造措施,落实抗震规范的设计要求,保证施工质量,就能达到相应的抗震设防目标。 相似文献
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建筑结构在地震中的损坏程度是人员伤亡和经济损失预测的基础,也是城市地震经济损失的主要组成部分。本文结合某中等城市市区六种典型建筑在地震作用下的受力特点和破坏机理,分别采用了相应的易损性分析方法,建立了市区震害矩阵。预测结果真实可靠,为进一步进行抗震规划和统计震害损失提供依据。 相似文献
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Loss ratio, which is the ratio of the repair cost to the total replacement cost, is an effective parameter for representing structural and nonstructural damage caused by earthquakes. A probabilistic loss estimation framework is first presented that directly relates hazard to response and hence to losses. A key feature of the loss estimation approach is the determination of losses without need for customary fragility curves. Relationships between intensity measures and engineering demand parameters are used to define the demand model. An empirically calibrated loss model in the form of a power curve with upper and lower cut‐offs is used in conjunction with the demand model to estimate loss ratios. Loss ratios for each of the damage states take into account epistemic uncertainty and an effect on price surge following a major hazardous event. The loss model is calibrated and validated for bridges designed based on the prevailing Caltrans, Japan, and New Zealand standards. The loss model is then transformed to provide a composite seismic hazard–loss relationship that is used to estimate the expected annual loss for structures. The closed‐form four‐step stochastic loss estimation model is applied to the bridges designed for ductility. Results of these ductile designs are compared to a bridge detailed to an emerging damage avoidance design philosophy. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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本文主要研究如何通过合理设计来提高高层钢结构的整体抗震能力。首先,给出了高层钢结构的非线性计算模型;其次,建立了高层钢结构在强地震动作用下的倒塌失效模式的极限状态判别准则;然后,通过模态pushover分析,研究了高层钢结构在水平地震作用下的损伤规律;最后,重点研究了高层钢结构的整体抗震能力的提高方法,提出了均匀损伤的设计方法,该方法通过消除结构的薄弱层,来达到提高高层钢结构的整体抗震能力的目的。通过对两栋20层的高层钢框架结构进行极限时程分析和极限pushover分析,验证了文中提出的均匀损伤的设计方法的可行性。本文的工作可为高层钢结构的抗地震倒塌设计提供参考依据。 相似文献
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现役古建木结构普遍存在残损现象，这将影响结构的抗震性能。本文以北京故宫的咸福宫西配殿为研究对象，通过简化其屋顶、斗拱、榫卯和柱脚节点建立结构的理想模型，并在此基础上考虑材料老化和节点性能降低等因素建立其残损现状模型。通过地震易损性分析，得到古建木结构的地震易损性曲线并进行理想和残损结构的震害等级及其发生概率对比。研究结果表明:残损现象降低了咸福宫西配殿的刚度和自振频率；相比于理想结构，咸福宫西配殿残损结构在小震作用下发生轻微损坏的概率增大21.1%，在中震作用下发生中等破坏的概率增大3.7%，大震作用下发生严重破坏的概率增大10.6%；咸福宫西配殿在大震作用下发生倒塌的概率很小，体现了木结构具有良好的抗震性能。 相似文献