地震易损性分析

摘要： 位于地震活动区液化场地环境中的埋地钢管,除了需要长期面临地震灾害的威胁以外,还易受到土层液化所产生的浮力作用,从而发生严重破坏导致区域的正常使用功能中断.为了开展液化场地环境中埋地钢管的地震易损性研究,采用了Matasović非线性本构模型并结合经Byrne修正的Martin孔压增量模型描述土体的非线性特性及液化特性,基于ABAQUS有限元分析平台开发了相应的液化砂土UMAT程序,并通过建立与振动台实验相应的数值模型验证了其在有限元模拟中的分析可靠性;结合实体非线性接触模型和壳体-等效土弹簧模型的特点创建了管土接触-土弹簧数值模型并进行了埋地钢管增量动力时程分析,从而建立了不同液化区长度、不同埋深条件下钢管地震响应的需求模型,结合管道破坏状态的划分和从概率意义上确定的各极限损伤状态限值对3种不同液化区长度及3种不同埋深钢管分别进行了地震易损性分析,建立了液化场地钢管损伤指标与地震动强度指标之间的解析易损性模型,并进一步绘制了对应的易损性曲线.结果表明:在相同地震动强度作用及相同埋深条件下,液化区长度越长,埋地钢管的各极限破坏状态下超越概率越大;在相同地震动强度作用及相同液化区长度条件下,埋深越大,埋地钢管的各极限破坏状态下超越概率也越大.

摘要： 基于概率的地震易损性分析可有效评估结构的抗震性能。基于地铁车辆段上盖隔震单塔结构的弹性分析模型,采用模态分析和时程分析方法,研究了结构的模态特征及其减震效果;进一步基于结构的弹塑性分析模型,采用增量动力分析方法,研究了不同地震工程需求参数下结构各性能水平的超越概率。结果表明,设防地震作用下,地铁车辆段上盖隔震单塔结构处于弹性阶段,满足性能要求;随着地震动峰值加速度的增加,结构的最终失效模式为隔震层位移超限破坏、塔楼顶部绝对加速度破坏、下部结构破坏及上部结构的破坏。本研究为该种复杂结构基于性能的抗震设计提供了一定的理论依据。

摘要： 该文提出一种消能限位型钢支撑以期改善建筑结构抗震性能,设计了5个钢支撑,设计参数为限位位移、限位块数量、钢芯截面尺寸及长度。通过低周往复加载试验对5个钢支撑的破坏特征、滞回特性、骨架曲线和刚度等抗震性能进行了研究。基于IDA分析评估了含钢支撑框架结构模型的抗地震倒塌性能。结果表明:该钢支撑构造合理,滞回性能稳定;增设限位块后可发挥限位作用,并可提供较大的附加刚度;限位块数量和截面尺寸以及其与支撑工作段连接面焊缝的刚度影响附加刚度的提升程度;该文提出的钢支撑各阶段刚度计算公式所得结果与试验值符合较好,可为钢支撑设计提供参考;设置含有限位块的消能限位型钢支撑结构的倒塌储备系数提高,有利于改善底层柔性结构的抗倒塌能力。

摘要： 为评估存在钢筋锈蚀的简支梁桥抗震性能,文章以某山区3×20 m的简支梁桥为例,采用OpenSees建立了该简支梁桥的非线性有限元模型,通过修正钢筋混凝土材料的本构关系模拟钢筋锈蚀;为考虑地震动的不确定性,根据桥梁场地类型选取了100条地震动记录对有限元模型进行了地震响应分析,并采用概率地震需求模型方法建立了钢筋锈蚀桥墩的地震易损性曲线。通过易损性曲线的对比可知:简支梁桥地震易损性随钢筋锈蚀率的增大而增大;钢筋锈蚀率在0~10%时,桥梁地震损伤概率增量相对较小。

摘要： 通过对电气设备进行增量动力分析(IDA),得出在不同地震波作用下瓷套管根部的应力值,回归分析得出瓷套管应强比(RSS)与地震峰值加速度(PGA)的关系式。以瓷套管应强比作为整体性能指标,进行地震易损性分析,得出瓷套管在不同破坏状态下的应强比值区间,给出瓷套管地震失效概率与地震峰值加速度之间的计算公式,并绘制瓷套管在不同地震波作用下处于不同破坏等级状态的地震易损性曲线,为评估变电站地震灾害损失提供了理论依据。

摘要： 为了探究适用于水电站厂房抗震分析的地震动强度参数(intensity measure,IM),基于某水电站地面厂房工程实例,首先选取42条天然地震动记录作为输入,对17种具有代表性的地震动强度指标与厂房结构的非线性地震响应进行相关性分析,评价各强度指标在水电站厂房地震响应分析中的适用性;然后基于增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)方法,选择上述相关程度较高的强度指标作为地震动强度参数,分别与结构工程需求参数(engineering demand parameters,EDP)在对数坐标系下进行线性回归分析,从有效性、适用性和效益性三方面综合评价各强度指标在概率地震需求分析(probabilistic seismic demand analysis,PSDA)中合理性以得到准确的地震易损性分析结论。结果表明:总体上,速度型指标与厂房结构响应的相关程度较高,加速度型指标次之,位移型指标最差,水电站厂房地震响应分析时应在速度型指标中优先选择与地震动频谱特征相关的指标;对IDA结果的对数线性回归分析发现速度型指标作为IM应用于PSDA更加合理,其中速度谱强度(velocity spectrum intensity,VSI)在有效性、适用性和效益性三方面的综合表现最好,应用于地震易损性分析能够更加准确地评价水电站厂房的抗震性能。

摘要： SMA-LRB复合型支座是在LRB支座上布置SMA丝的一种新型减隔震装置。文中分别对SMA丝单线交叉和双线交叉布置的SMA-LRB复合型支座进行试验研究,结果显示,SMA丝双线交叉布置的SMA-LRB复合型支座的性能更好。采用OpenSees软件建立了分别设置LRB和SMA丝双线交叉布置的SMA-LRB复合型支座的隔震连续梁桥有限元模型,并进行地震时程分析,通过地震易损性分析得到了桥墩和支座的易损性曲线。结果表明,SMA-LRB复合型支座可以有效减小主梁的残余位移,在地震中SMA-LRB复合型支座依靠其良好的自复位和耗能能力,能够避免变形过大引起的剪切破坏。

摘要： 针对区域建筑的地震易损性分析,提出了能够反映弯剪耦合效应的结构简化计算模型。同时,考虑地震动随机性的影响,建立了基于物理随机地震动模型的地震易损性分析方法。研究结果表明:本文提出的结构简化计算模型具有模型参数少、计算速度快、能够准确反映弯剪耦合响应的特点。同时,基于物理随机地震动模型,结合概率密度演化理论开展建筑结构的地震易损性分析,相比传统方法更能精细和全面地反映地震动随机性对建筑结构损伤特征的影响。这一工作为区域建筑的地震易损性分析提供了新思路。

摘要： 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.

摘要： 基于IDA方法的地震易损性分析是目前一种较为常用的建筑结构抗震性能评价方法。选取15条地震动,三向作用于结构,对影响最大的两类支座分别施加200 mm沉降量后的模型和未沉降模型基于IDA方法进行地震易损性分析。结果表明:在地震动强度较小时,短柱端支座沉降模型由于预应力增加会使结构相比与未沉降模型更加趋于稳定;当地震动强度较大时,短柱端支座沉降模型的破坏概率随着地震动强度的增加而迅速增加,此时未沉降模型的破坏概率将大幅低于另外两类模型。

摘要： 随着对高层建筑多样化功能需求的增加，越来越多建筑采用带转换的结构形式。框支剪力墙结构设计方案越来越普遍,但震害调查表明由于结构竖向刚度的不连续导致框支剪力墙结构容易在转换层附近发生严重破坏.通过采用具有延性好、承载力大等优点的钢-混凝土组合转换构件,可提高框支剪力墙结构的抗震性能.以某超限工程为背景,基于增量动力分析结果对结构进行地震易损性分析,建立地震动强度与结构失效概率之间的关系,评估结构超越各种极限破坏状态的概率.分析结果表明:在小震作用下结构保持基本完好,并未出现损伤;中震作用下结构产生轻度损伤,损伤仍处于可控范围;罕遇地震作用下结构发生严重破坏的概率为5.24％,结构抗震能力储备充足,能保障生命安全。

摘要： 采用钢筋面积腐蚀的老化模型,基于云图法对不同时间节点的桥梁老化模型进行地震易损性分析,并采用拉丁超立方抽样(LHS)考虑结构材料的不确定性,从而得到在不同时间节点的地震易损性曲线.文中以一座隔震连续梁桥为分析对象,通过OpenSees平台建立有限元模型,研究随着时间推移隔震连续梁桥地震易损性的变化.研究结论可以为文中的既有隔震连续梁桥的全寿命周期地震易损性分析提供理论参考.

摘要： 为了深入研究土-结构相互作用(SSI)对钢管混凝土框架抗震易损性能的影响,采用弹簧-阻尼单元模拟地基土,建立了考虑SSI与刚接情况下4层钢管混凝土框架结构体系有限元分析模型,进行了模态分析、地震响应与地震易损性分析.建立了不同结构体系在不同场地、不同强度等级地震作用下的结构损伤变形与损伤超越概率的关系曲线.

摘要： 本文研究表明适应谱push-over方法能够较准确地计算出结构最大层间位移角的分布情况,且在对适应谱push-over方法进行改进完善的基础上,提出了MSP方法,用于对多层砖房、多层及高层钢筋混凝土房屋等建筑物的地震易损性进行分析,给出建筑物地震破坏程度的评价.以弹塑性时程分析结果作为参照,本文的计算结果表明,MSP方法是一种相对简单又有一定精度的简化方法.

摘要： 本文研究表明适应谱push-over方法能够较准确地计算出结构最大层间位移角的分布情况,且在对适应谱push-over方法进行改进完善的基础上,提出了MSP方法,用于对多层砖房、多层及高层钢筋混凝土房屋等建筑物的地震易损性进行分析,给出建筑物地震破坏程度的评价.以弹塑性时程分析结果作为参照,本文的计算结果表明,MSP方法是一种相对简单又有一定精度的简化方法.

摘要： 本文研究表明适应谱push-over方法能够较准确地计算出结构最大层间位移角的分布情况,且在对适应谱push-over方法进行改进完善的基础上,提出了MSP方法,用于对多层砖房、多层及高层钢筋混凝土房屋等建筑物的地震易损性进行分析,给出建筑物地震破坏程度的评价.以弹塑性时程分析结果作为参照,本文的计算结果表明,MSP方法是一种相对简单又有一定精度的简化方法.

摘要： 本文研究表明适应谱push-over方法能够较准确地计算出结构最大层间位移角的分布情况,且在对适应谱push-over方法进行改进完善的基础上,提出了MSP方法,用于对多层砖房、多层及高层钢筋混凝土房屋等建筑物的地震易损性进行分析,给出建筑物地震破坏程度的评价.以弹塑性时程分析结果作为参照,本文的计算结果表明,MSP方法是一种相对简单又有一定精度的简化方法.

摘要： 本文研究表明适应谱push-over方法能够较准确地计算出结构最大层间位移角的分布情况,且在对适应谱push-over方法进行改进完善的基础上,提出了MSP方法,用于对多层砖房、多层及高层钢筋混凝土房屋等建筑物的地震易损性进行分析,给出建筑物地震破坏程度的评价.以弹塑性时程分析结果作为参照,本文的计算结果表明,MSP方法是一种相对简单又有一定精度的简化方法.

摘要： 本文研究表明适应谱push-over方法能够较准确地计算出结构最大层间位移角的分布情况,且在对适应谱push-over方法进行改进完善的基础上,提出了MSP方法,用于对多层砖房、多层及高层钢筋混凝土房屋等建筑物的地震易损性进行分析,给出建筑物地震破坏程度的评价.以弹塑性时程分析结果作为参照,本文的计算结果表明,MSP方法是一种相对简单又有一定精度的简化方法.

摘要： 一种考虑初始损伤状态的地震序列下结构易损性分析方法，它属于结构抗震安全评估技术领域。本发明解决了现有的多次地震下结构易损性分析方法存在的易损性分析准确性差以及计算效率低的问题。本发明通过建立联合地震需求模型和二维极限状态，可以有效的将初始损伤状态对结构抗震能力的影响考虑在极限状态超越概率计算中，从而提高了结构在地震序列下安全评估的准确性。此外，该方法可同时考虑IDA分析中不同主震造成的多种初始损伤状态，而避免了传统方法中模拟特定损伤状态的过程，从而提高计算效率，降低了计算成本，且更方便实际应用。本发明可以应用于结构抗震安全评估技术领域。

摘要： 本发明提供基于易损性的概率地震边坡滑移危险性分析方法及装置，方法包括：步骤1，选择确定工程需求参数与地震强度参数，并确定其分析精度与范围；步骤2，确定边坡所处场地的地震危险性曲线，并选择危险性一致的地震记录；步骤3，确定岩土体参数的统计特征，抽样获得样本；步骤4，建立边坡数值模型，对于每一组样本，均依次输入地震记录，进行动力计算，获得N个数据对；步骤5，根据数据对，通过易损性分析获得每一组岩土参数样本在不同EDP大小时不考虑岩土参数不确定性的易损性模型；步骤6，通过模拟获得考虑岩土参数不确定性的易损性模型；步骤7，根据地震危险性曲线和易损性模型，获得考虑岩土体参数不确定性的地震位移危险性曲线。

摘要： 本发明公开了配气站设备工艺区管道地震易损性分析方法及分析系统，建立配气站设备工艺区管道的有限元模型；对地震动进行调幅；进行瞬态时程分析，得到在任意地震动下管道的最大范式等效应力响应值；绘制IDA曲线；定义管道在遭受地震作用下的各破坏状态及对应区间，并基于IDA曲线得到极限状态下地震动的强度指标；建立管道地震概率需求模型并求解，得到地震易损性函数，绘制地震易损性曲线。本发明用以解决现有技术中没有专门针对配气站设备工艺区管道的地震易损性分析方法的问题，实现为配气站设备工艺区管道提供针对性的地震易损性分析方法，为管理者提供科学制定震前防灾维护、震后应急管理策略方法的目的。

摘要： 提供了一种用户生活空间的地震易损性分析系统。该系统包括：图像接收单元，被配置为接收通过经由相机拍摄布置有各种事物的生活空间而获得的图像信息；图像信号处理单元，被配置为将所述图像信息中拍摄的事物识别为对象，提取所述对象在三维空间中的位置和尺寸，并且将所提取的位置和尺寸转换为空间信息；以及地震模拟单元，被配置为根据模拟的地震条件模拟发生地震时空间中的对象的运动现象。

摘要： 提供了一种用户生活空间的地震易损性分析系统。该系统包括：图像接收单元，被配置为接收通过经由相机拍摄布置有各种事物的生活空间而获得的图像信息；图像信号处理单元，被配置为将所述图像信息中拍摄的事物识别为对象，提取所述对象在三维空间中的位置和尺寸，并且将所提取的位置和尺寸转换为空间信息；以及地震模拟单元，被配置为根据模拟的地震条件模拟发生地震时空间中的对象的运动现象。

摘要： 本发明公开了配气站设备工艺区管道地震易损性分析方法及分析系统，建立配气站设备工艺区管道的有限元模型；对地震动进行调幅；进行瞬态时程分析，得到在任意地震动下管道的最大范式等效应力响应值；绘制IDA曲线；定义管道在遭受地震作用下的各破坏状态及对应区间，并基于IDA曲线得到极限状态下地震动的强度指标；建立管道地震概率需求模型并求解，得到地震易损性函数，绘制地震易损性曲线。本发明用以解决现有技术中没有专门针对配气站设备工艺区管道的地震易损性分析方法的问题，实现为配气站设备工艺区管道提供针对性的地震易损性分析方法，为管理者提供科学制定震前防灾维护、震后应急管理策略方法的目的。

摘要： 本申请涉及隧道抗震领域，提供一种基于增量动力分析的隧道地震易损性分析方法，包括：(1)选择典型隧道、土层及地震波；(2)基于选择的土层及地震波展开一维地震响应分析，获得土层刚度及阻尼；(3)利用步骤(2)的土层刚度与阻尼建立土体‑隧道有限元模型，展开增量动力分析；(4)确定隧道破坏指标及不同破坏状态限值；(5)建立隧道地震概率需求模型，计算地震易损性函数的平均值和标准差；(6)依据步骤(5)的平均值和标准差建立隧道地震易损性曲线。本申请提供的方案，其有益效果在于：建立了考虑不同土层及隧道特性的易损性分析方法，计算效率高，结果准确，可以合理评估不同埋深隧道抗震性能。

摘要： 本申请适用于区域地震风险评估技术领域，提供了公路桥梁地震易损性分析方法、装置及终端设备，该方法包括：根据桥梁结构和地震动特性，确定桥梁失效概率模型；建立桥梁精细有限元模型并对桥梁精细有限元模型进行非线性动力时程分析，得到地震动强度指标与地震相关构件地震需求的线性关系；根据线性关系和桥梁失效概率模型，计算桥梁失效概率；采用人工神经网络学习桥梁结构和地震动特性与桥梁失效概率之间的关联关系，得到多个公路桥梁地震易损性模型，对多个公路桥梁地震易损性模型进行训练，得到公路桥梁地震易损性最优模型，并基于公路桥梁地震易损性最优模型确定公路桥梁地震易损性。本申请可以快速准确地获得公路桥梁地震易损性。

摘要： 一种桥梁结构非线性随机振动和地震易损性分析方法，建立了包含速度脉冲的近断层随机地震动模型并识别了模型参数及其概率分布，生成了近断层随机地震动激励。基于概率守恒原理，推导了近断层随机地震动激励作用下桥梁系统的概率密度积分方程。利用开源软件OpenSees建立了桥梁结构的非线性有限元模型。基于直接概率积分法，联立求解近断层随机地震动激励作用下桥梁系统的动力学方程和概率密度积分方程，可以高效、准确地得到桥梁结构随机响应的概率密度函数、均值和标准差等信息。最后依据地震易损性分析的定义，将等效极值映射同直接概率积分法相结合，便捷地计算得到桥梁结构在不同地震强度条件下的动力可靠度数值，进而得到桥梁结构的地震易损性曲线。

摘要： 本发明公开了一种用于地下结构的地震易损性分析方法，包括：获取地下结构的地震需求初始样本集和极限状态阈值初始样本集；获取地下结构的描述地震易损性统计不确定性的参数的样本集；获取描述地震易损性统计不确定性的参数的边缘概率密度函数；获取描述地震易损性统计不确定性的参数的联合概率密度函数；获取地震失效概率的均值和地震失效概率的标准差；获取地下结构失效概率区间，对地下结构抗震性能进行评估。本发明通过量化地震需求样本数据和极限状态阈值样本数据的统计不确定性，并将地下结构的地震易损性表示为具有一定离散程度的区间值，使评估人员能够更加合理地考虑地下结构易损性的变异性，使地下结构地震风险评估结果更为准确。