锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性分析

钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的一个重要因素,会引起结构的自振周期延长、地震需求变化及抗震能力衰减,使得锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性分析不同于未锈蚀钢筋混凝土结构。以一栋按我国规范设计的RC框架结构为研究对象,分别建立了未锈蚀和锈蚀结构的非线性有限元模型并进行了模型验证。分别采用云图法和条带法计算得到了钢筋混凝土结构在未锈蚀和锈蚀两种工况下的地震易损性曲线和函数参数,对锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性分析的特殊性及其对地震易损性分析结果的影响进行了分析。分析结果表明：不考虑钢筋锈蚀引起的结构自振周期延长会错误估计锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性水平。采用云图法分析锈蚀钢筋混凝土结构的地震易损性会出现锈蚀结构的极限状态失效概率低于未锈蚀结构的情况。而条带法比云图法可以更好地反映钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构地震易损性的影响。忽略钢筋锈蚀引起的结构抗震能力衰减会低估锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性水平,建议在锈蚀钢筋混凝土结构地震易损性分析中采用基于Pushover的极限状态定义方法。     

优化藤Copula的桥梁结构系统地震易损性分析

为在桥梁结构系统易损性中更好地考虑不同构件个体之间的相关性,文章提出一种新的优化藤Copula分析桥梁结构系统易损性的方法。该方法与现有的考虑构件类别之间相关性的桥梁系统易损性分析不同,是将桥梁系统包含的各个构件的易损性作为藤Copula函数中的一个变量。通过不同构件个体的地震需求样本间的秩相关系数,基于最短哈密顿路径方法筛选优化的藤Copula函数。从而避免大量的联合概率密度函数的求解以及信息判定准则的试算。同时,提出优化藤Copula函数是基于构件易损性补集的联合概率密度函数(PDF),通过其分析桥梁系统易损性仅需构建一个联合PDF,可避免求解构件不同组合情况下较多的联合PDF。选用四跨有桥台混凝土桥梁结构模型,用桥梁剩余能力模型模拟桥梁的损伤,用提出的方法分析具有桥墩桥台和支座共10个构件个体相关性的桥梁系统易损性,并与目前通常采用的考虑构件类别之间相关性的桥梁系统易损性分析以及Monte Carlo(MC)方法的结果对比,验证提出方法的有效性。     

地震作用下钢混结构桥梁的结构易损性分析

桥梁工程是国家经济发展的重点工程之一。该工程是一项复杂的系统工程,在其建设与使用过程中,极容易受到外界各种作用力的影响,其中,地震因素是影响桥梁工程正使用的重要因素之一,给当地经济造成较大的损失。为了提高桥梁工程的抗震性能,本文采用了一种在地震影响下钢筋混凝土桥梁结构易损性分析方法,通过分析,希望能够为相关技术人员提供参考性依据。     

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。     

钢筋混凝土桥梁地震易损性分析研究综述

通过对桥梁结构的地震易损性进行概述,就国内外钢筋混凝土桥梁地震破坏的研究现状作了归纳,并对其进行了分析说明,以指导桥梁结构抗震设计实践。     

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。     

基于增量动力分析的既有高层剪力墙结构地震易损性研究

本文基于增量动力分析(IDA)方法,对某既有高层剪力墙住宅的抗震性能进行了研究.通过IDA分析,得到了结构在不同地震动强度下的最大层间位移角分布,通过该结构五个性能水准/极限状态下的位移角限值,得到了结构各极限状态的超越概率曲线和结构在多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下达到各极限状态的地震易损性矩阵.结合地震危险性分析,对结构达到各极限状态的损伤风险进行了评估.结果表明,本结构可满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防目标,抗震性能良好;基于IDA方法对结构进行地震易损性分析,可给出既有高层建筑结构地震损伤风险的定量评价结果,是既有高层建筑结构抗震性能评估的有效手段.     

钢筋混凝土框架结构地震易损性分析

由于钢筋混凝土框架结构已经在民用建筑和工业建筑中得到了广泛的应用,因此本文以三维框架结构体系为研究对象,以美国地震工程研究中心(PEER)提出的概率性能评定框架为基础,对钢筋混凝土框架结构的地震易损性进行了研究.研究中所采用的有限元软件为美国中部地震研究中心(MAE Center)开发的ZEUS-NL软件.     

结构地震易损性分析的研究现状及展望

结构的地震易损性分析是结构抗震性能研究的一个重要方向。详细介绍了国内外地震易损性的研究现状,介绍了结构易损性分析的主要方法,并在评述各方法的优缺点和分析存在问题的基础上,提出了结构易损性分析今后的研究方向。     

框架-剪力墙结构的地震易损性曲线建立方法

总结了地震作用下框架-剪力墙结构的理论易损性曲线的建立方法及其基本步骤,当然,还要考虑到地面运动、本地土壤条件等不确定性。框架-剪力墙结构体系则是目前高层结构所普遍采用的结构形式之一,因此展开该结构地震易损性分析研究对震害应急及防御都有重要的应用价值,并通过建立易损性曲线来直观了解框架-剪力墙结构地震易损性情况。     

玉树地震中房屋结构的震害分析

针对青海玉树地区受损房屋进行了震害分析,分别阐述了土木结构和砌体结构在地震中暴露出来的问题,包括墙体承载力、结构体型等方法,指出了玉树地区房屋在结构抗震方面存在较大安全隐患,应当引以为戒。     

汶川8.0级地震中各类建筑结构地震易损性统计分析

阐述汶川地震中不同类型建筑结构的破坏特点,并对破坏原因进行简要分析。在现场科学调查的近5000个建筑物破坏样本的基础上,对汶川地震中不同烈度区的建筑物的破坏特点进行分析。取得以下成果:掌握了设防砌体结构和未设防砌体结构、底框架结构、钢筋混凝土框架结构的破坏特点,并对上述结构的破坏原因进行初步的分析;统计分析不同烈度区内各建筑物的破坏率;对比分析上述结构在不同烈度区中的易损性。对我国地震工程界认识不同类型结构以及设防与非设防结构的破坏形态及今后修订抗震设计规范有着重要的参考价值。     

基于性能的多层砌体结构地震易损性分析

为评估不同年代多层砖房的抗震性能,根据构造柱设置情况将多层砌体结构分为5个抗震措施类别,以静力非线性方法为基础,并利用层间位移角作为衡量不同破坏状态的量化指标,提出基于性能的多层砌体结构地震易损性分析方法.为考虑地震动的随机性和结构的随机性,采用蒙特卡洛法生成200万个结构-地震动随机样本并对其进行分析,建立多层砌体结...     

小震作用下三个土层地震反应分析程序的分析

以某棋院站为分析场地,对国内外广泛使用的三个一维土层地震反应分析程序在小震作用下的计算精度进行检验,得出：从地表峰值加速度来看三者差别不大,地表加速度反应谱和各土层峰值加速度也基本一致的结论。     

框架结构地震反应的弹塑性时程分析

叙述了时程分析方法的原理，并用该方法计算了钢筋混凝土框架结构的弹塑性地震反应。通过按照时程分析法原理用MATLAB语言进行计算机编程，得出了结构的地震反应时程曲线。     

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。     

地下水脆弱性影响因素探析

研究了水文地质条件和人类社会对地下水的影响,并对本质和特殊两种脆弱性的评价方法进行了阐述,分析了影响地下水脆弱性的因素,总结了目前评价体系存在的缺陷,为今后合理利用地下水提供了思路。     

汶川地震中填充墙对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响及分析

汶川地震中大量钢筋混凝土框架结构受到不同程度的损坏,主要的震害表现为框架结构的填充墙出现严重开裂或破坏,而框架结构的主体构件(框架梁、框架柱)破坏相对较轻.目前,我国规范中填充墙对框架结构抗震性能的影响没有详细说明,而填充墙与框架结构的相互作用对于结构抗震性能的影响却是存在的.结合汶川地震中填充墙框架结构的各种破坏情况,研究填充墙与框架结构之间作用的机理,分析地震作用下填充墙对于框架结构抗震性能的影响,并对填充墙框架结构的抗震设计和抗震加固提出合理的建议.     

Assessment of seismic vulnerability of structures

The paper addresses the application of effective tools for investigating structural integrity under earthquake loading, namely experimental testing, computer analysis and field data collection, and their combination. In particular, the application of hybrid (experimental-analytical) distributed (using several sites) simulation, hereafter referred to as HDS, to investigate seismic response of complex systems is presented. After briefly reviewing and comparing approaches of field surveys, testing, analysis and hybrid simulation, the paper deals with five applications where at least two of the three tools have been successfully applied. The collapse of the I-880 (Cypress Viaduct) during the Loma Prieta (California) earthquake of 1989 was investigated analytically following field observation of the failure modes. A plausible mechanism was postulated based on advanced analysis and supported by field data. Analytical studies aimed at quantifying the demand imposed on steel moment frames in the Northridge (California) earthquake of 1994 pointed towards a possible contribution of vertical beam modes to the increased rotational demand imposed on connections, leading to their failure. Next, issues of irregularity and lack of seismic detailing in RC buildings, repeatedly observed to be a major contributor to damage, are studied at full scale using laboratory testing, supported by advanced analysis to steer the model design and tune the level of input motion. Reinforced concrete bridges are also studied, using advanced analysis and field observations to investigate the partial collapse of a ramp structure part of the Santa Monica Freeway (I-10). Finally, two examples of applications of hybrid distributed simulation (HDS) are presented, one of which is a continuation of the steel moment frames analytical investigation. It is emphasized that it is only through integrating the available investigation tools that the response of complex systems may be understood, leading to more economical and safer built environments in regions subjected to earthquakes.     

基于材料参数更新的RC框架结构时变易损性分析

随着服役龄期的增加,既有建筑结构的力学性能在自然条件下会呈现出衰退趋势,形成耐久性损伤.结构耐久性研究存在时间跨度长、影响因素复杂、不确定性大等问题,目前尚未有成熟的随机理论成果对其准确预测,基于数据监测更新的随机模型在一定程度上为该问题的解决提供了新的思路.基于材料实测数据驱动的贝叶斯信息更新,发展了概率密度演化理论...