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基于位移的地震易损性概率评估方法研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 易损性评估理论的发展

1.2.1 基于经验的地震易损性分析方法

1.2.2 半经验半分析的地震易损性分析方法

1.2.3 基于计算分析的地震易损性分析方法

1.3 基于位移的地震易损性分析方法研究现状

1.4 论文主要内容

第2章 基于位移的地震易损性分析方法

2.1 方法简介

2.1.1 DBELA思想框架

2.1.2 两维搜索等效线性化方法

2.2 钢筋混凝土结构的位移能力

2.2.1 钢筋混凝土结构的分类

2.2.2 结构的极限状态

2.2.3 用高度表示的结构位移能力

2.3 地震位移需求

2.3.1 设计地震弹性位移反应谱

2.3.2 用周期表示的结构位移能力

2.4 确定性地震易损性分析

2.5 小结

第3章 地震易损性概率分析

3.1 概率计算框架

3.1.1 建筑分类

3.1.2 极限状态方程

3.1.3 一次二阶矩方法简介

3.2 位移能力变量的概率模型

3.2.1 几何参数

3.2.2 钢筋屈服应变

3.2.3 极限状态下材料性能参数

3.3 位移需求变量的概率模型

3.4 DBELA易损性分析示例

3.4.1 第一极限状态地震易损性概率分析

3.4.2 一次二阶矩方法精确性验证

3.4.3 易损性概率分析结果曲线

3.5 与现有概率分析方法的比较

3.6 小结

第4章 参数敏感性分析

4.1 敏感性分析概述

4.2 分析模型的建立

4.2.1 地表状况和场地类型

4.2.2 地震位移需求谱

4.3 单变量的敏感性分析

4.3.1 场地变化的敏感性

4.3.2 地震峰值加速度的敏感性

4.3.3 位移能力参数的敏感性

4.4 社会损失

4.5 小结

第5章 总结和展望

5.1 本文主要工作和结论

5.2 本文的进一步工作

参考文献

个人简历及在学校期间所取得的科研成果

作者简历

论文发表或录用情况

附录

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摘要

最新发展起来的基于位移的地震易损性评估方法(DBELA)可根据结构位移能力,结构高度以及有效自振周期之间的力学解析关系,将位移能力谱与地震位移需求谱统一到同一坐标中,通过结构高度的简单对比,实现既有建筑的地震易损性评估。在城镇范围内,各单体建筑的结构参数之间存在不可避免的差异,所以在地震易损性评估中应当包含这些差异的影响。与此同时,在建立某区域一次地震活动的易损性分析模型时需要收集大量的结构参数数据,然而由于人力物力不足以对其进行逐一调研,所以需要考虑参数变化对易损性评估结果的影响,合理地分配参数实地调研的工作量。基于以上的工程背景,本文对DBELA的概率评估方法以及结构参数在DBELA易损性分析时的敏感性进行了深入研究。
   本文以梁铰破坏的钢筋混凝土框架结构为例,提出了一种较简便的DBELA易损性概率评估方法。该方法首先基于结构自振周期与结构性能参数的力学解析关系,建立了结构的极限状态方程;然后利用简便且具有精度保证的一次二阶矩可靠度计算方法对极限状态方程进行求解,得出地震易损性概率评估的分析结果。文章进一步验证了应用一次二阶矩进行易损性概率分析计算的精确性;并通过算例分析以及与现有易损性概率评估方法的比较,得出本文提出的易损性概率评估方法简便易行,更适用于实际应用。
   利用所提出的DBELA易损性概率评估方法,本文考察了DBELA易损性概率评估中的参数变化敏感性,着重计算了场地特征、地震预估峰值加速度以及结构性能参数的均值、方差变化对易损性概率分析结果的影响,并进一步把结果进行了量化。计算分析表明,量化结果能很好地反映结构参数在DBELA易损性分析时的敏感性,并能用来合理地分配调研工作量。

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