考虑重要性时抗震结构最优设防水准的决策方法

以设防烈度作为决策单体结构最优地震设防水准（即最优设防荷载）的参数,结合现行抗震设计规范,提出了考虑重要性时工程结构地震设防水准的定义和取值方法;同时提出了考虑重要性时基于变形的地震性能目标;探讨了工程结构地震破坏的宏观模糊概率分析方法;提出了最小造价曲线的两种求解方法：精确方法和简化方法;最后给出了考虑重要性时单体结构最优地震设防水准的决策方法。     

现役结构抗震评估地震作用确定方法

目的研究现役结构基于性能的抗震评估时,地震作用水平的确定问题．方法以基于性能的抗震设计为出发点,采用Poisson模型,按照等超越概率原则确定后续服役期内中小震、中震、大震的重现期．结果提出了现役结构三水准抗震评估设防标准．借鉴地震危险性分析的最新成果,给出了烈度、地震影响系数、地震地面加速度的换算关系．通过调整设计基准期,将等超越概率原则推广到考虑不同结构重要性的现役结构抗震评估设防．结论为进一步实现现役结构基于性能的抗震评估及加固提供依据．     

基于响应面法的复式钢箱提篮拱地震可靠度分析

地震可靠度是桥梁抗震研究中的重要问题.基于随机分析的响应面理论和规范反应谱法,提出了一种分析具有随机结构参数的桥梁地震可靠度的方法,研究了复式钢箱提篮拱桥在地震激励下,结构设计基准期内的可靠度.分析时考虑了结构参数和场地土的随机性,分别计算了钢箱提篮拱桥主、副拱肋在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下的失效概率,得到了主、副拱肋在设计基准期内,按规范"三水准设防标准"条件下的地震可靠度.计算结果表明,该桥设计满足抗震规范要求.     

双向地震动作用下隔震结构概率地震需求分析

提出了双向近场和远场地震作用下,隔震结构概率工程需求分析的基本步骤和具体计算方法,以某实际隔震结构为例,给出了工程需求参数的选择、结构性能水准及抗震设防目标的具体确定.以地震波的PGA为IM,利用基于增量动力分析方法的条带调整法,计算了该隔震结构10、LS、CP各性能极限状态的易损性曲线,绘制了近场和远场地震作用下50年设计基准期内上部结构最大层间位移角和隔震支座最大位移的超越慨率曲线.根据此曲线,对隔震结构的抗震性能进行了概率评估.     

基于增量动力分析的隧洞结构抗震性能评估

近年来随着地震灾害的频繁发生,强震区的地下结构屡屡遭受破坏。长大隧洞作为中国实施西部大开发战略的重要基础工程,其抗震安全问题尤为突出。通过引入增量动力分析（IDA）,结合地震易损性分析方法,提出基于损伤系数指标的隧洞结构抗震性能评估方法。该方法以震后衬砌结构特征部位的损伤系数为性能参数,以地震峰值加速度为强度参数,并建议了适用于隧洞结构抗震安全评价的5级震害划分标准和4级抗震性能水平。针对某隧道工程实例,通过大量非线性动力时程计算,得到了各抗震性能水平下衬砌结构特征部位的地震易损性曲线,进而分析了不同抗震设防水准下衬砌结构发生破坏的概率。结果表明：在8度多遇地震作用下,衬砌结构基本无破坏;在8度设防地震作用下,拱腰处于基本完好状态的概率为87.6%,处于轻微破坏状态的概率为10.72%;在8度罕遇地震作用下,拱腰处于轻微破坏状态的概率为68.7%,处于中等破坏状态的概率为20.8%。在横向和竖向地震动输入下,衬砌结构特征部位的抗震性能由小到大依次为拱腰、拱肩、拱脚、顶拱和仰拱,拱腰、拱肩和拱脚为抗震设计的薄弱部位。该方法较好地考虑了地震动的随机性,可为隧洞结构抗震安全评价提供一种有效思路,研究成果也能为隧洞结构的抗震减震设计提供参考。     

工程结构最优抗震设防标准的研究

工程结构抗震设防标准的决策是具有重要经济及社会价值的课题.本文通过一种优化决策模型,初步研究了工程结构最优抗震设防标准的确定方法.利用这种决策模型和方法,可以确定各种不同类型结构以及同一类型结构中不同建筑物的最优抗震设防标准线,从而为工程设计和决策者进行科学决策提供理论依据.此外,文中还通过实例对最优抗震标准问题进行了分析和讨论.     

基于最优设防烈度的导管架海洋平台抗震设计

介绍了基于最优设防烈度的抗震结构优化设计的理论和方法,并以渤海油田 BZ28-1储油平台为例,在目标函数中既考虑了结构的造价又考虑了损失期望,根据“小震不坏、中震可修、大震不倒”三个水准的抗震设防原则,利用抗震规范的“二阶段”抗震设计方法,对其进行了结构优化设计,得到了考虑造价和损失期望、基于最优设防烈度的最优设计方案.     

基于Push-over的多短柱高层结构的抗震性能分析

多短柱钢筋混凝土高层建筑结构中短柱是潜在的抗震薄弱部位。针对该类结构在实际工程中抗震性能的不确定性,以一按弹性设计并采取常规加强措施的多短柱钢筋混凝土高层框架—剪力墙结构的实际工程为例,工程所在地区的基本烈度为7度(0.10 g),采用Push-over分析方法分析了设防烈度为7度时结构的抗震性能,并用能力谱法对抗震性能进行了评估。结果表明:该结构在7度多遇地震下第一扭转与第一平动阵型的周期比为0.812,层间位移角1/1120,小于规范0.9和1/800的限值,满足"小震不坏"的抗震水准,但罕遇地震作用时至少一个方向不存在性能点,不满足"大震不倒"设防目标;类似复杂结构除按常规进行弹性设计外,尚应进行罕遇地震作用下的弹塑性分析。     

基于最优设防烈度的导管架海洋平台抗震设计

介绍了基于最优设防烈度的抗震结构优化设计的理论和方法，并以渤海油田BZ28—1储油平台为例，在目标函数中既考虑了结构的造价又考虑了损失期望，根据“小震不坏、中震可修、大震不倒”三个水准的抗震设防原则，利用抗震规范的“二阶段”抗震设计方法，对其进行了结构优化设计，得到了考虑造价和损失期望、基于最优设防烈度的最优设计方案。     

基于最优设防烈度和损伤性能的抗震结构优化设计

提出了基于性能的抗震优化设计概念,并将其与最优设防烈度的决策方法结合起来,提出了基于最估设防烈度和损伤性能的抗震结构优化设计概念,并给出了一般性的优化设计过程。给出了指定设防烈度下基于损伤性能的抗震结构最小造价设计的数学模型,分析了优化模型的特点和求解策略。最后用一个数值算例说明了所提方法的全过程。     

高耸塔台结构设计与分析

针对高耸塔台的建筑特征,对其结构体系的选择、转换构件的设置、地下室及基础方案的确定等概念设计应对措施进行了分析,对高耸塔台抗震设防标准、超限状况及抗震性能目标进行了探讨.基于某高耸塔台工程实例,采用性能化设计思想对不同设防水准的地震作用下的塔台结构抗震性能进行了分析,结果表明所采用的结构方案符合结构抗震概念设计要求,结...     

一种确定工程结构抗震设防标准的随机动态决策方法

本文初步提出了一种随机动态决策方法,它可以用于解决工程结构最优抗震设防标准的确定问题.文中分析了影响工程结构抗震决策的主要因素,建立了包含这些因素的随机动态决策模型,并通过算例对该模型进行了研究.文中的方法和结果,可为设计和决策者进行科学的抗震决策提供必要的理论依据.     

SRC框架结构基于需求能力系数法的抗震性能评估

介绍了增量动力分析(IDA)方法的原理和特点,在此基础上,分析了考虑地震需求和结构能力不确定性的抗震性能评估方法——需求能力系数法,并提出用其评估型钢混凝土(SRC)结构抗震性能的具体过程.以一规则SRC框架结构为例,通过IDA分析曲线得到其达到不同设防目标的可靠等级均为90％以上,这表明结构在8度罕震作用下的整体性能良好,能满足各性能水准的要求.     

不规则钢筋混凝土异形柱框架结构的抗震性能

按现行规范及技术规程设计了设防烈度为8度的一个不规则的钢筋混凝土异形柱框架结构,并进行了双向水平地震作用下的空间三维非线性地震反应分析,考查了异形柱框架结构在罕遇地震水准下的整体抗震性能,对结构能否达到抗震设防目标进行了初步评价。结果表明,8度区按规范设计的结构在罕遇烈度地震作用下基本能够达到预期的抗震设防目标。     

不同设计使用年限建筑结构作用的取值

按现行建筑结构设计规范的思想,给出不同设计使用年限建筑的结构重要性系数,来调整结构荷载效应取值。依据现行抗震规范设防水准,给出不同设计使用年限建筑的多遇和罕遇地震动参数,计算建筑结构地震作用取值,为工程设计提供参考。     

带端板连接可更换耗能梁段的钢框筒结构地震易损性分析

为研究带端板连接可更换耗能梁段高强钢框筒结构(HSS-SFTS)的地震易损性,采用SAP2000软件建立20层、30层、40层HSS-SFTS典型算例模型,从PEER地震数据库中分别选取40条近场含脉冲型和40条普通远场地震波,基于增量动力法(IDA)获得算例在远、近场地震作用下的IDA曲线簇.同时,基于四水准抗震设防目标获得不同极限状态下的地震易损性曲线,并对HSS-SFTS进行地震易损性评估.结果表明：HSS-SFTS算例在四个不同设防水准下的超越概率均小于50%,满足“小震不坏、中震轻度损伤、大震可更换、巨震防倒塌”的抗震设防目标,具有良好的抗震性能;各算例对应不同水准下近场脉冲型地震的超越概率均高于普通远场地震至少20%,表明近场脉冲型地震对结构的塑性损伤程度影响更大.     

钢筋混凝土桥墩基于性能的抗震设计研究

从基于性能的抗震设计理念出发,给出了桥梁结构的性能目标及各性能水准下的桥墩地震破损描述,明确并量化了桥墩的抗震性能目标及验算内容.给出了小震不坏及可控制中震损伤的验算方法,指出了大震时最大位移验算的不足,提出了桥墩大震时的验算指标应能同时考虑最大位移与累积损伤影响.引入滞回耗能标识累积损伤,采用能力谱法分析,给出地震损伤指数的计算与验算.最后通过算例详细介绍了基于性能的抗震设计方法与过程.     

体育场挑篷结构抗震性能试验及弹塑性分析

为了了解济南奥林匹克体育中心体育场看台这种超限结构的抗震性能,进行地震模拟振动台试验和精细的结构分析使用通用有限元程序SAP2000对缩尺结构建立有限元分析模型.通过模态分析研究结构的基本动力特性,采用反应谱分析和弹性时程分析挑篷钢结构应力比的情况及结构层刚度分布的均匀程度.通过静力弹塑性推覆(pushover)分析,验证了结构整体在罕遇地震作用下的弹塑性变形能力并分析该结构水平向整体抗震性能.研究表明:有限元计算结果和振动台试验量测值基本一致,计算结果可靠,原型结构布置基本合理,整体抗震性能较好,能够满足该结构在所在地区设防烈度下各水准的水平向抗震要求.     

基于全寿命周期成本的高速铁路连续梁桥减隔震方案研究

高烈度地震区大跨连续梁桥一般采用减隔震设计以减小结构地震反应及由此带来的经济损失,而不同的减隔震方案亦决定着结构的抗震性能和初始成本。为了从抗震性能和经济性两方面综合评价连续梁桥减隔震设计的合理性,以一座高烈度区高速铁路连续梁桥为背景,设计多种减隔震布置方案开展桥梁地震易损性分析,并基于全寿命周期成本最小准则探讨了桥梁在全寿命期内各方案的经济性。结果表明：全桥采用双曲面球型支座和黏滞阻尼器配合使用方案在全寿命周期的地震损失最小,但初始成本过高致其经济性较差;全桥布置双曲面球型支座、边墩配置黏滞阻尼器方案满足抗震设防要求且全寿命周期成本最小,为本文减隔震设计中的最优方案。本文提出的桥梁减隔震方案研究方法实现了结构抗震性能与其经济效益的双目标评价,为利益相关者对桥梁减隔震方案的合理决策提供了新思路。     

体育场挑篷结构抗震性能试验及弹塑性分析

为了了解济南奥林匹克体育中心体育场看台这种超限结构的抗震性能,进行地震模拟振动台试验和精细的有限元模型（FEM)分析.使用通用有限元程序SAP2000对缩尺结构建立有限元分析模型.通过模态分析研究结构的基本动力特性,采用反应谱分析和弹性时程分析挑篷钢结构应力比的情况及结构层刚度分布的均匀程度.通过静力弹塑性推覆(pushover)分析,验证了结构整体在罕遇地震作用下的弹塑性变形能力并分析该结构水平向整体抗震性能.研究表明,有限元计算结果和振动台试验量测值基本一致,计算结果可靠,原型结构布置基本合理,整体抗震性能较好,能够满足该结构在所在地区设防烈度下各水准的水平向抗震要求.