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【6h】

Probabilistic Seismic Demand Analysis of a RC Building Under Model Uncertainties

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Acknowledgements

Abstract

摘要

Table of Contents

List of Figures

List of Tables

1 Introduction

1.1 Basics of earthquake engineering

1.2 Objectives of the project

2 Seismi c design of a RC building

2.1 Introduction

2.2 A brief overview of ETABS

2.3 Case study

2.4 Results

2.4.1 Column reinforcement design

2.4.2 Beam reinforcement design

2.4.3 Building code verification

2.5 Brief summary

3 Nonlinear modelling of the case study

3.1 Introduction

3.2 The OpenSees model

3.3 Results

3.4 Brief summary

4 Probabilistic seismic demand analysis

4.1 Introduction

4.2 The selection of ground motion input

4.3 The Cloud Analysis method

4.4 Fragility curve estimation

4.5 Results

4.6 Brief summary

5 Probabilistic seismic demand analysis under model uncertainties

5.1 Introduction

5.2 Uncertainties in the material properties

5.3 Uncertainty characterisation using Monte Carlo sampling

5.4 Surrogate modelling for efficient sampling

5.5 Resu lts for the case study

5.5.1 The cloud analysis under material uncertainties

5.5.2 Determination of fragility under uncertainty

5.6 Brief summary

6 Conclusion

Bibliography

Appendix

Declaration

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摘要

在建筑物的地震易损性分析中,人们常采用基于概率的抗震需求谱来进行,而云分析是常用的一种方法。在云分析方法中,统计模型用来预测建筑物在地面地震强度下的需求。这些模型的地震破坏参数(EDP s)等数据,通过建筑物在一组不同烈度(IM)地震动下的动态或静态非线性分析获得。统计模型得到了任意强度IM下的地震损伤指数(EDP),并给出不同记录间的差异。
  本论文通过在动力非线性分析中考虑记录间的差异及参数的不确定性,提出一种扩展的云分析方法。案例研究通过一个三跨四层的钢筋混凝土建筑,满足欧洲抗震规范的设计。采用的EDP为楼层最大层间位移,此指标可由Opensees软件计算获得。参数不确定性主要考虑了混凝土轴心抗压强度变化C30/37以及S450钢材的屈服强度变化。采用蒙特卡洛方法研究从模型参数到EDP指标间的不确定性,并采用常用的克里格替代模型来大幅减少动力非线性分析的计算成本。对比考虑这些参数不确定性及不考虑参数不确定性的云分析结果,可以得到基于性能的抗震设计中较感兴趣的易损性结果。

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