近场地震下框架剪力墙高层结构地震易损性分析

结合已有的研究成果,总结近场地震动的主要特点;根据中国规范给出结构4个性能水平定义及相应的量化指标限值;根据断层距等因素选取近场、远场各20条地震波并对地震波记录进行调幅。考虑地震波的不确定性,对2栋不同高度框架剪力墙结构进行地震易损性分析,得到相应的地震易损性曲线,并对两结构的抗震性能进行对比。结果表明:20层结构的层间位移地震动需求大于30层结构;近场地震波将引起结构损伤且大于远场地震波。     

基于增量动力分析的超高层混合结构地震易损性分析

在增量动力分析的基础上,结合地震易损性分析,提出了基于增量动力分析的超高层混合结构地震易损性分析方法,该方法可以从概率角度定量评估该类工程结构的抗震性能。以设计的某50层超高层混合结构为算例,采用上述方法对该结构进行地震易损性分析,依据指定不同强度地震作用下各极限状态的结构地震易损性概率,评定该结构的抗震性能。结果表明：该超高层混合结构在7度多遇地震作用下,处于正常使用和基本可使用状态;在7度设防地震作用下,处于基本可使用和修复后使用状态;在7度罕遇地震作用下,处于修复后使用和生命安全状态。该结构基本满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震要求,具有良好的抗震性能。     

极罕遇地震作用下剪力墙结构地震易损性分析

为深入研究极罕遇地震作用下剪力墙结构的整体抗震性能,文中依据我国现行规范设计了不同设防烈度、不同高度的9个剪力墙结构,在SAP2000中对其进行数值建模,通过对其他试验进行数值建模并对比数据结果,验证了建模方法的合理性与实用性.基于所建数值模型,采用增量动力分析(IDA)方法,模拟了剪力墙结构从弹性、塑性、倒塌全过程的...     

基于增量动力分析的高烈度区框架-核心筒结构地震易损性分析

基于增量动力分析方法和数理统计,可有效进行结构地震易损性分析。以一个8度区、98m高的框架-核心筒结构为例,采用增量动力分析方法,以结构最大层间位移角为性能参数,进行结构地震易损性分析和抗震性能评估。结果表明,随地震动强度增大,结构损伤程度加重,刚度逐步下降、周期延长,结构层间位移角增大。但因出现的薄弱位置不同,最大层间位移角会出现随地震动强度增大而减小的情况,因此抗震性能评估中需考虑楼层因素。地震易损性分析结果得到,结构在小震、中震和大震作用下处于正常使用、修复后使用和生命安全的概率最高,表明结构能够满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震要求。增量动力分析方法,能够获得结构完整的非线性响应,可从概率角度量化结构抗震性能,并有效反映结构薄弱部位,是结构抗震性能评估的有效手段。     

基于FEMA P-58方法的既有高层剪力墙结构抗震性能评估

以FEMAP-58为代表的基于全概率理论的新一代建筑抗震性能评估方法可对既有建筑的抗震性能进行评估.本文以一个既有高层剪力墙建筑结构为例,介绍了采用FEMAP-58方法进行抗震性能评估的原理和流程.采用增量动力分析方法,提取结构在各地震动强度等级下的响应;然后建立包含人员分布模型、结构构件和非结构构件信息等在内的建筑信...     

基于增量动力分析法的大跨度空间管桁架结构地震易损性分析

增量动力分析法(IDA)是对结构进行抗震评估的一种有效方法。采用挠跨比作为结构性能参数、地面峰值加速度作为地震动强度参数,选取10条地震波,以某实际大跨度空间管桁架结构为研究对象,对其进行增量动力分析。同时,从概率分析的角度,得出结构地震易损性曲线。结果表明:该结构在8度三水准地震作用下达到三种极限状态的概率较小;该结构在8度罕遇地震作用下倒塌概率仅为0.93%,承载能力较高,但延性较低;增量动力分析方法和地震易损性分析相结合可以有效地评估大跨度空间管桁架结构的抗震能力。     

基于IDA的阀厅结构地震易损性分析

尽管近年来大型换流站阀厅结构越建越多,但是对阀厅结构的易损性研究仍十分缺乏。考虑到大型换流站阀厅结构在电力系统中的重要性,对这类结构易损性开展深入地研究是十分必要的。在数值模型正确性得到验证基础上,对阀厅结构开展在不同类型地震动作用下的增量动力分析(IDA),基于增量动力分析结果建立阀厅结构处于不同破坏状态的地震易损性曲线。研究结果表明当地震动峰值加速度小于0.5g时,阀厅结构刚度降幅比较缓慢,而随着峰值加速度增大,其刚度降幅逐渐增快。由地震易损性曲线可知,在罕遇地震作用下阀厅结构处于不同破坏状态的超越概率均小于5%,该阀厅结构抗震设计满足要求并具有较大安全储备。     

增量动力分析方法的改进及其在高层混合结构地震危害性评估中的应用

在基于性能的地震工程中,增量动力分析(IDA)常被用于计算结构的动力反应、损伤性能及可能的经济损失。这种定量的危险性分析方法主要包括:选择一组地震波并完成结构非线性模型的IDA,总结得到各种分位值对应的IDA曲线及相关状态性能限值,将IDA结果与地震危险性分析结果结合起来形成结构地震危害性评估的计算格式。本文介绍了IDA的基本原理与过程,提出了改进IDA曲线统计的方法。通过对一栋25层高层混合结构进行IDA分析,得到该结构概率分位值为16%,50%和84%的IDA曲线及其对应的极限状态值,结合上海市概率地震危险性分析曲线,对该高层混合结构的地震危害性进行评估,同时对这种评估方法在高层混合结构中应用的可靠性与可行性进行论证。     

基于性能的重力式挡墙地震易损性分析

位于高烈度地震区的支挡结构时刻面临着特大震灾的严峻考验,迄今国内外还没有人针对重力式挡墙系统地做过易损性方面的研究工作。采用增量动力分析方法,考虑地震动输入的不确定性,选取PGA为地震强度参数,挡墙的位移指数D_I为性能参数,基于振动台模型试验划分了挡墙的抗震性能水准,利用FLAC^3D对8 m高的重力式挡墙进行了地震动力响应分析和地震易损性分析,通过易损性曲线对挡墙在不同地震动作用下的易损性进行了评估和对比分析。研究表明：PGA与挡墙的位移指数近似呈指数关系,当地震动加速度小于0.4g时,场地条件对墙体位移指数的影响不显著,当地震动加速度大于0.4g时,土质场地挡墙位移指数与岩石场地挡墙相比显著增大,墙体位移指数受场地条件的影响显著。当PGA<0.4g时,挡墙基本保持完好或以轻微损伤破坏为主;当PGA>0.6g时,挡墙已完全损伤,发生严重损坏的概率也较大;当PGA>0.8g时,会造成挡墙的严重损坏,甚至可能造成整体倒塌,需要采取一定的抗震加固措施。     

高层剪力墙结构体系的连续化算法

对高层双肢剪力墙结构采用实用的连续化算法,建立墙肢的动力平衡方程,并利用振型叠加原理讨论了动力方程的求解方法。最后通过利用自编程序和SAP2000软件对一具体算例进行结构自振周期的计算比较,来探讨这种连续化算法对剪力墙结构体系的适用性。     

基于IDA的高面板堆石坝抗震性能评价

抗震性能分析能够有效估计结构在地震作用下的危险性,逐渐成为抗震安全性评价的重要方法,但由于结构的复杂性,该方法在面板堆石坝方面的应用还处于起步阶段。随着强震区大量高面板堆石坝的建设,这些高坝的安全性是必须要考虑的重大问题,因此对大坝进行抗震性能分析至关重要。增量动力分析(IDA)法作为一种抗震性能分析方法,能够全面、深入地分析在不同强度地震作用下结构性能的变化。将IDA法引入到高面板堆石坝安全评价领域,建立了高面板堆石坝地震破坏性能评价方法。根据场地条件选取了15条不同的强震动记录,以地震峰值加速度PGA为地震动参数,采用坝体地震震后变形、坝坡稳定性、面板防渗体安全为抗震性能评价指标,选取合适的性能参数,建议了高面板堆石坝各评价指标的破坏等级划分标准,通过大量非线性有限元计算,得到各性能参数的地震易损性曲线,分析了大坝在不同强度地震作用下发生破坏的概率,成果可为高面板堆石坝抗震性能设计和安全风险评估提供参考和依据。     

考虑多维地震作用的高耸钢筋混凝土烟囱结构易损性分析

竖向地震作用对高耸烟囱结构动力响应有不可忽略的影响。选用240m高的某钢筋混凝土烟囱作为研究对象,考虑结构损伤,通过有限元软件ABAQUS,采用复合壳单元建立相应的非线性有限元分析模型。为考虑地震动的不确定性,根据谱相容性原则,选择20条合理地震动记录,进行增量动力分析。输入的地震动分别为一维、二维、三维。分别以材料应变和地面峰值加速度作为结构地震需求参数和地震动强度参数,结合增量动力分析获得的结构地震响应,采用能力需求比模型的曲线拟合法计算易损性曲线。通过钢筋和混凝土的材料应变定义四个损伤状态限值,最终得到在不同维数地震动输入时高耸钢筋混凝土烟囱结构的地震易损性曲线和倒塌概率曲线。研究结果表明,考虑多维地震作用比只考虑一维地震作用时高耸烟囱的结构易损性和倒塌概率增大。     

高层建筑结构增量动力分析的地震动强度参数研究

在总结增量动力分析中地震动强度参数的基本性质、研究现状和存在问题的基础上,针对不可忽略高阶振型影响的高层结构增量动力分析,在结构基本周期对应弹性加速度谱值S_a(T₁,ξ)和Cordova提出的双参数地震动强度参数S*基础上,提出幂函数乘积形式的地震动强度参数S₁₂和S₁₂₃,它们是以结构主要周期点对应的弹性加速度反应谱值为底数、以各周期点的振型参与质量系数比为指数的各振型结果的乘积。以某复杂高层结构为例,对比采用本文提出的地震动强度参数与已有地震动强度参数进行增量动力分析的有效性。研究结果表明,对于高层结构,采用地震动强度参数S_a(T₁,ξ)比采用PGA进行增量动力分析更具有效性;采用PGV作为地震动强度参数进行增量动力分析的有效性优于考虑单一谱值的参数S_a(T₁,ξ)和考虑前两阶谱值的参数S*和S₁₂,但较考虑前三阶谱值参数的S₁₂₃差;本文提出地震动强度参数,考虑阶数越多更显其有效性;从工程应用角度出发,建议高层结构采用S₁₂₃作为地震动强度参数进行增量动力分析。     

基于变形的土石坝地震易损性分析

地震易损性分析是地震风险分析的重要组成部分,可以预测结构在遭受不同等级地震荷载作用下发生各级破损的概率。土石坝在地震作用下易发生不同程度的破坏,对其进行易损性分析可以为土石坝地震风险分析及评价提供有效途径。考虑土石坝材料参数及地震动输入不确定性因素的影响,提出了基于变形的土石坝地震易损性分析方法。采用正交设计法选取材料参数样本组合,分别施加不同地震峰值加速度进行地震反应分析,基于坝顶相对沉陷破损评价指标,给出了大坝的易损性曲线。以云鹏心墙土石坝为例进行了地震易损性分析,得到大坝不同震损等级的风险概率,对土石坝地震风险评估和抗震设计优化、维修加固决策等具有重要意义和应用价值。     

高烈度地区高层建筑错层剪力墙结构抗震性能分析

错层结构对抗震不利。结合一幢高烈度区的钢筋混凝土剪力墙错层高层建筑,采用静力弹塑性推覆分析以及动力弹塑性时程分析方法,研究了结构在设计小震、中震以及大震作用下的变形特征、构件屈服机制及结构破坏模式,揭示出结构中可能存在的抗震薄弱部位,给出了结构在罕遇地震作用下抗震性能的评价,并提出了对同类工程结构设计有益的建议。     

当代高层建筑结构的抗震分析

通过对现代高层建筑结构抗震的分析与研究，提出了对高层建筑结构抗震控制的新研究和方法，以促进高层建筑结构的抗震工作，从而研究出更加齐备的高层建筑抗震、设防设施与装置。     

基于人工消能塑性铰的装配式RC框架-摇摆墙结构地震易损性分析

为实现装配式RC框架结构损伤可控并提高其耗能能力,提出一种基于人工消能塑性铰的装配式RC框架-摇摆墙(ADPH-RWF)结构,旨在通过摇摆墙提高结构竖向连续刚度,控制框架变形模式,充分发挥梁端人工消能塑性铰的耗能能力。采用OpenSEES软件建立了3个6层整楼有限元模型,进行了静力弹塑性分析及增量动力分析,基于分析结果研究该结构的地震易损性和抗倒塌性能。结果表明：相较RC框架,ADPH-RWF结构承载能力显著提高,层间变形更为均匀;当地震强度较小时,ADPH和ADPH-RWF结构与现浇RC框架易损性相近,而当地震强度较大时,ADPH结构和ADPH-RWF结构的易损性及抗倒塌能力显著强于RC框架。