烟囱爆破拆除的三维计算机仿真

本文以烟囱控制爆破拆除为突破口 ,认真分析了烟囱的倒塌条件及倒塌过程 ,建立了相对完善的数学力学模型 ;并基于此模型 ,综合利用面向对象的建模技术、可视化交互和多媒体系统集成等最新的计算机仿真理论 ,对烟囱倒塌过程进行动态模拟 ,以此来确定合理的爆破切口形状、最佳的爆破切口高度和长度。本文对开发类似建 (构 )筑物爆破拆除软件有一定的指导与借鉴作用。

考虑巨震的四级地震设防水平一致风险导向定义与决策分析

防止结构倒塌、保障生命安全是确定抗震设防标准的首要目标。抗震设防水准的决策应该从只考虑地震危险性的"一致危险"原则向考虑地震危险性区域差异和工程结构抗倒塌能力不确定性的"一致风险"原则过渡。新颁布的第五代地震动参数区划图已提出第四级设防水准"极罕遇地震"(或"巨震"),但是现行抗震设计规范仍然采用三水准设防原则,抗震设计从当前的三水准设防原则向四水准设防原则转变已成为当前工程界迫切需要解决的问题,但是目前各国对巨震的定义还比较混乱。该文阐述四级地震设防水平决策的风险导向原理,提出确定风险导向地震设防水平的解析方法。针对我国大陆地区的地震环境和抗震设防情况,给出目标倒塌风险以及相应于巨震、大震和中震的目标条件倒塌概率的建议值。采用这些建议值以及地震危险性参数的简化确定方法,初步计算并得到了相应于四级地震设防水准的风险导向地震动参数PGA值。通过与我国现行抗震设计规范、最新版地震动参数区划图和我国学者对各级设防水准地震定义的PGA值进行对比分析,发现该文得到的巨震PGA值大于最新版地震动参数区划图定义的巨震PGA值,而小震、中震和大震的PGA值则小于我国现行抗震设计规范规定的PGA值。

基于抗震规范和地震动区划图的风险导向地震动决策参数分析

基于GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》和GB 18306—2015《中国地震动参数区划图》中给出的地震动强度,对普通建筑结构的风险导向地震动决策参数进行分析,探讨目标倒塌风险、易损性对数标准差,以及大震、中震、巨震条件倒塌概率的取值。基于抗震规范和地震动区划图中的地震动强度进行风险导向地震动决策,验证了决策参数分析结果的合理性,给出了我国单体结构和群体结构的风险导向地震动决策参数建议值,并对风险导向地震动决策参数进行了相关分析。结果表明:对于单体结构,易损性对数标准差取0.3时,目标倒塌风险及大震、中震、巨震的条件倒塌概率分别为1.0%、10.0%、0.04%、54.7%,易损性对数标准差取0.4时,该值分别为1.0%、11.0%、0.2%、44.6%;对于群体结构,目标倒塌风险取1.0%时,易损性对数标准差及大震、中震、巨震的条件倒塌概率分别为0.6、10.4%、1.1%、30.2%,目标倒塌风险取0.4%时,该值分别为0.6、3.6%、0.2%、13.2%。通过分析可以发现:易损性对数标准差不大于0.6时,随着易损性对数标准差的增大,中震的条件倒塌概率逐渐增大,巨震的条件倒塌概率逐渐减小,大震的条件倒塌概率变化不大;易损性对数标准差相同时,随着目标倒塌风险的增大,大震、中震、巨震的条件倒塌概率逐渐增大。

基于不同目标易损性和地震危险性函数的风险导向地震动决策

风险导向地震动的确定可以综合考虑场地的地震危险性和结构的地震易损性,实现一致倒塌风险。易损性函数和地震危险性函数对风险导向地震动的确定有重要影响,为此,依据不同的目标易损性和地震危险性函数对风险导向地震动决策进行研究。采用3种方法确定易损性曲线,包括易损性对数标准差和条件倒塌概率为定值、二者与设计地震动参数相关以及二者服从二元正态分布。分别采用线性的一阶近似和考虑曲率的二阶近似确定地震动区划图中Ⅱ类场地的地震危险性曲线。然后,依据上述易损性曲线和地震危险性曲线确定了风险导向地震动。在此基础上,对由3种易损性曲线确定的风险导向地震动进行了对比,并对依据一阶和二阶近似的地震危险性曲线确定的风险导向地震动进行了对比。研究表明:考虑易损性对数标准差和条件倒塌概率为定值以及二者服从二元正态分布确定易损性曲线得到的风险导向地震动相差很小(最大相差0.05%),与地震动区划图中的结果比较接近,明显高于考虑易损性对数标准差和条件倒塌概率与设计地震动参数相关确定易损性曲线得到的结果;依据一阶近似的地震危险性曲线确定的风险导向地震动比依据二阶近似得到的结果高约3%。