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为了能在震后更好地利用测得的结构动力响应参数快速对结构损伤程度进行评估,文中挑选了最大层间位移角、自振频率相对改变量和顶层加速度放大系数3个参数,分析结构损伤指数与3个参数之间的相关性,并且提出了一种组合结构体系参数.结果表明,结构损伤指数与最大层间位移角的相关性为高度相关,与自振频率相对改变量和顶层加速度放大系数的相... 相似文献
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多层及高层框架结构地震损伤诊断的神经网络方法 总被引：12，自引：4，他引：12
本文提出了强震后多层及高层框架结构地震损伤诊断的神经网络方法。文中在提出有结点损伤的梁柱有限元刚度矩阵的基础上，建立了有结点损伤框架结构的有限元模型。通过完好结构和有损伤结构的有限元分析，获取二者应变模态差值作为损伤标识量，并输入径向基（RBF）神经网络进行训练，得到了框架结构结点损伤诊断的神经网络系统。数值仿真分析结果表明，此神经网络可以对多层及高层框架结构结点各种程度的损伤做出成功诊断。 相似文献
3.
高耸塔架结构节点损伤基于神经网络的两步诊断法 总被引：15，自引：1，他引：15
本文针对高耸钢塔架结构的损伤特点，建立了具有节点损伤的有限元模型，提出了一种分层神经网络两步诊断法：第一步，由基于区域残余力理论的第一层神经网络进行结构损伤区域的初诊；第二步，由基于应变模态理论的第二层神经网络进行损伤区域内的具体损伤节点位置和程度的诊断。对一平面塔架结构的数值仿真分析表明：本文提出的损伤诊断方法的结果是令人满意的。 相似文献
4.
参数化的装配式钢混组合结构建筑信息模型缺少结构信息描述，无法实现装配式钢混组合结构图档的修正和自主更新，对结构构件的损伤评估效果差，抗震加固性能差。据此提出用于装配式钢混组合结构抗震加固的建筑信息模型，模型框架包括建筑设计模型、结构设计模型、结构抗震加固设计和损伤评估；通过结构构件的实体定义、属性定义和关联性定义，全面描述柱、梁、板和墙等钢混组合结构构件的抗震加固性能信息；采用模糊加固评估方法获取精准的结构构建综合损伤指数，评估结构构件的加固等级，提高抗震加固性能。经实验证明，所设计模型得到的结构损伤指数与实际损伤指数的误差低于0.03，说明该模型分析装配式钢混组合结构抗震加固性能准确性较高。 相似文献
5.
评估钢筋混凝土结构抗损性具有重要工程意义,但目前以单因素叠加为基础的评估方法误差较大。为解决此问题,提出基于多元模糊的钢筋混凝土结构地震抗损性评估方法。以Park-Ang地震损伤模型为前提,引入正规化累积耗能参数,得到建筑结构层间损伤表达式,加权平均获取震后建筑结构整体损伤值;利用有害层间位移角参数计算震后结构层间位移角;将获取的结构整体损伤值、层间位移角作为多因素论域,进行多元模糊结构抗损性评估,选取模糊损伤评估数学模型与隶属度函数,克服单一因素影响,计算判别因素权重与结构综合损伤指数,根据结构抗损性能判断规则得到建筑结构抗损性所属标准。经实验测试验证:基于多元模糊的钢筋混凝土结构地震抗损性评估方法精确度大于95%,评估精确性高,是一种有效的钢筋混凝土结构抗损性评估方法。 相似文献
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损伤指数是判断结构或构件经受地震作用后是否破坏、评价结构或构件破坏程度的重要指标，是对震后受损结构进行安全评估和修复加固的重要理论依据。基于40组钢筋混凝土柱的试验结果，对国内外7种较具代表性的损伤模型进行了对比分析。研究结果表明:对于同一试件，不同损伤模型计算得到的损伤指标差异较大，损伤曲线发展趋势亦不同；基于能量的损伤模型多表现出前期增长速度快和后期增长速度慢的上凸趋势，而基于变形和能量组合形式的双参数损伤模型多表现出前期增长速度慢和后期增长速度快的上凹趋势；Park-Ang模型及其改进形式能够较好地反映构件层次的损伤发展过程，但未知参数较多，计算过程较复杂，不利于整体结构层次的震害评估；从能量耗散原理角度提出的损伤模型更符合整体结构抗震的本质，未知参数少且计算过程简单，但存在边界条件的界定不明确的缺陷，因此还需要做更深入的研究。 相似文献
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地震后有损伤结构的耗能减震加固设计 总被引：2，自引：0，他引：2
本文利用国内外结构被动控制研究的最新成果，针对震后有损伤结构提出了一种新的抗震修复策略，即采用耗能减震装置进行结构的抗震修复和加固，并在文献［１］所提震后有损伤结构恢复力骨架曲线建立方法的基础上，通过研究修复前、后结构恢复力的变化，给出了震后有损伤结构抗震加固设计的具体步骤。 相似文献
8.
为研究基于损伤指数对层状管道结构损伤程度识别的可行性，创造性地采用小波包分解方法，以损伤指数为参数，分别研究损伤径向深度与损伤指数的关系和多种轴向位置损伤对损伤指数的影响。使用有限元分析软件ABAQUS,建立在同一轴向位置且多种径向损伤深度的层状管道结构模型，对压电元件位置提取的压电传感信号进行5层小波包分解，计算损伤指数值，将其组成损伤指数矩阵。针对同一轴向损伤位置，结合多种损伤程度组成损伤指数矩阵，分析损伤径向深度与损伤指数的关系并建立拟合曲线。随后改变损伤轴向位置且径向损伤深度同样递增，建立有限元模型，并获得相应的损伤指数拟合曲线。结果表明：在同一损伤轴向位置处，损伤指数拟合曲线都随着损伤径向深度的增加而呈现出先减后增的变化趋势；当改变损伤轴向位置时，损伤与信号接收位置轴向距离的增加使损伤指数的变化幅度减缓，但不改变曲线的总体趋势。研究结果表明：针对传感信号采用小波包分解方法，获得的损伤径向深度与损伤指数的拟合曲线可用于层状管道结构损伤程度的识别，并且该损伤程度识别方法受与信号接收位置轴向距离的限制较小，为快速诊断层状管道结构损伤程度提供了有效的有限元分析方法。 相似文献
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针对传统方法无法对灾区震后重建中的建筑工程造价进行快速评估的问题，提出适合灾区震后重建的，基于灰色动态预测的建筑工程造价快速评估技术。采用朗格系数法对灾区重建中建筑工程造价进行综合评估分析，确定重建工程造价范围，通过加权平均数指数法对建筑工程造价情况进行判断，构建自回归移动模型防止建筑工程造价评估中受到异常因素影响，分析人工使用费、机械设备使用费、材料使用费，计算项目造价指数，根据基期单方造价与报告期单方造价计算结果，建立灰色动态预测图，实现对灾区震后重建中建筑工程造价快速评估。实验结果表明，采用改进评估技术可在短时间内对灾区震后重建中建筑工程造价进行评估，且评估误差较低，具有一定的优势。 相似文献
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震后灾区工程结构进行的安全评估以确定其损伤程度,对救援行动及震后建筑加固都具有十分重要的意义。选用改进的Park-Ang损伤模型,以开源有限元程序Open SEES为平台,建立一栋6层框架结构的数值模型并进行非线性时程分析,通过计算和分析各构件的损伤指数,发现并确定结构的薄弱构件及薄弱层,可以为结构的抗震设计提供一定的指导。 相似文献
11.
震后房屋损失的快速评估对于灾后应急救援等至关重要。现有的地震风险评估方法要么仅提供损失的均值，要么以某一方差常数来描述损失的分布特征，均无法准确有效地反映各空间位置点损失的随机性及相关关系，最终影响整体损失评估结果的准确度。本文基于Copula理论，提出了一种适用于地震巨灾风险分析的相关随机变量模拟方法，好处是在实现快速计算的同时，能够考虑地震损失中的不确定性与相关性。利用所提方法对2022年9月5日四川泸定6.8级地震的房屋损失进行评估，得到了各结构类型与县区的损失分布，并与PAGER方法所得到的损失分布进行对比。结果表明：此次地震房屋总体损失超过89.8%的概率处于10～100亿元人民币量级水平，其中超过50.8%的概率为20～50亿元人民币；损失较大的三个县区分别是泸定县、石棉县和荥经县，砌体结构的经济损失约是框架结构的2倍；相比于PAGER,该方法给出的损失概率分布形状更加灵活，能够详细地反映不同县区的房屋损失特征。研究方法和结果为震后损失快速评估技术提供参考，也为未来地震的灾后应急救援等提供科学依据。 相似文献
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突发地震灾害下，城市供水管网往往不可避免地会发生不同程度的破坏而导致城市供水功能的失效，对人们的生产生活产生了严重影响，快速对震后城市供水管网进行科学合理的功能修复，对于降低地震灾害损失具有重要意义。本文以城市供水管网为对象，针对震后管网系统功能评价及快速修复决策等问题进行了研究。在中国点式渗漏模型的基础上，采用基于破坏概率的渗漏面积计算方法，建立了考虑地震破坏随机性的管线渗漏流量计算模型；针对震后破坏管线展开了水力分析，并提出了以节点水头损失比为指标的节点服务性能失效状态量化方法；进而建立了震后管线的修复决策模型以及功能修复费用模型。研究成果可为震后功能修复工作中管线修复顺序及修复方案的优选提供科学依据，可显著提高震后应急救灾效率，实现城市供水功能的快速修复。 相似文献
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当前震后建筑经济损失评估模型得到的震后建筑经济损失评估精确度、效率低,针对单一神经网络易产生局部极值等问题,对神经网络方法进行了改进,提出LM-BP神经网络在震后建筑损失评估模型中的应用。输入样本要素为影响震后建筑经济损失的5项因素,输出样本是震后建筑经济损失评估结果,在此基础上采用LM-BP神经网络将训练转化成最小二乘问题,结合LM算法重新定义隐含层节点数量,构建基于LM-BP的神经网络震后经济损失评估模型,采用该模型获取最优震后建筑经济损失评估结果。仿真实验结果表明,所设计的评估模型最小评估误差为0.1%,相比同类模型具有高精确度的优势,是一种可靠的震后建筑经济损失评估模型。 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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As urban systems become more highly sophisticated and interdependent, their vulnerability to earthquake events exhibits a significant level of uncertainties. Thus, community-level seismic risk assessments are indispensable to facilitate decision making for effective hazard mitigation and disaster responses. To this end, new frameworks for pre- and post-earthquake regional loss assessments are proposed using deep learning methods. First, to improve the accuracy of the response prediction of individual structures during the pre-earthquake loss assessment, a widely used nonlinear static procedure is replaced by the recently developed probabilistic deep neural network model. The variabilities of the nonlinear responses of a structural system given the seismic intensity can be quantified during the loss assessment process. Second, to facilitate near-real-time post-earthquake loss assessments, an adaptive algorithm, which identifies the optimal number and locations of sensors in a given urban area, is proposed. Using a deep neural network that estimates area-wide structural damage given the spatial distribution of the seismic intensity levels as a surrogate model, the algorithm adaptively places additional sensors at property lots at which errors from surrogate estimations of the structural damage are the greatest. Note that the surrogate model is constructed before earthquake events using simulated datasets. To test and demonstrate the proposed frameworks, the paper introduces thorough numerical investigations of two hypothetical urban communities. The proposed frameworks using the deep learning methods are expected to make critical advances in pre- and post-earthquake regional loss assessments. 相似文献
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为评估地震后钢筋混凝土(RC)框架结构的损伤状态,提高损伤评估的效率和精度,文章提出一种基于时频分析和一维卷积神经网络(1D-CNN)的地震损伤评估方法。首先利用增量动力时程分析对一个6层RC框架结构进行地震损伤模拟,并根据最大层间位移角对加速度信号进行损伤程度的标定,以此来获取数据样本,随后应用五种不同的时频分析方法对原始信号进行处理;然后建立基于1D-CNN的地震损伤评估模型,并利用贝叶斯优化算法寻找模型中的最优参数组合;最后评估所提出模型方法在噪声情况下的泛化能力。研究结果表明：五种时频分析方法中,小波散射变换方法的准确率最高,达92.5%,且计算速度也最快,仅需144 s;另外在噪声下该方法仍可以保持较高的损伤评估准确率,具有较好的鲁棒性和泛化能力。 相似文献
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在桥梁的震后抢通工作中,桥梁结构的快速损伤评估是恢复交通的关键环节。以具有代表性的铁路矩形桥墩为研究对象,通过4组拟静力试验验证有限元建模方法的合理性,并对1 000组桥墩有限元模型分别按照纵桥向和横桥向进行耐震时程分析,通过搭建BP神经网络对地震动力响应的需求结果进行拟合,构建铁路矩形桥墩震损快速评估模型,最终通过一座三跨混凝土梁桥验证该模型的适用性。研究结果表明：配筋率、配箍率、剪跨比和轴压比是影响桥墩地震损伤的四种主要因素,长宽比、混凝土和钢筋强度是影响桥墩地震损伤的三项次要因素;当发生PGA为0.32g的设计地震时,通过数值分析和神经网络模型快速评估这两种方法计算所得桥梁四个桥墩轻微损伤概率分别为96.7%、44.6%、49.1%、96.7%和95.6%、40.4%、60.9%、95.8%,中度损伤概率分别为40.1%、1.2%、1.6%、40.1%和37.4%、2.3%、6.0%、37.7%;BP神经网络算法能够有效建立构造参数与地震响应之间的联系,输出误差处于合理范围内,回归程度较好。基于BP神经网络的桥梁地震损伤评估模型具有较好的普适性,能替代部分数值仿真计算工作。 相似文献
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2021年2月13日,日本本州东岸近海发生7.3级地震,没有造成人员死亡,仅150余人受伤,导致建筑物和基础设施发生不同程度的破坏和功能中断。此次强震并未造成大量的人员伤亡和工程结构本体破坏,但出现非结构构件破坏较为普遍以及基础设施功能中断的情况。介绍了各机构的震后灾害损失快速评估工作,总结了工程结构破坏和功能影响、人员伤亡和经济损失情况。对此次地震的灾害特征进行了总结和思考,认为随着各地区抗震能力的提高,非结构构件破坏、地震灾害链、基础设施功能中断与恢复、抗震韧性将成为今后研究的重点。 相似文献