基于随机模拟的单层工业厂房全寿命期地震成本研究

依据中国建筑抗震设计规范(GB50011-2010)建立了我国西部具体地区的地震风险概率模型,基于IDA增量动力分析对该地区典型单层钢筋混凝土排架工业厂房结构承载力和地震易损性进行了分析计算,采用三参数分别表征排架厂房结构性和非结构性构件地震损伤并进一步加权计算了单层工业厂房全寿命期地震损失成本,计算中包括结构荷载、材料特征值、外加地震荷载等有关参数变量不确定性采用蒙特卡洛(Monte Carlo Sampling,MCS)随机样本予以考虑,研究得到了该地区单层排架工业厂房结构的地震巨灾保险费用统计值在12.78元~12.86元/年·m^2,验证了技术分析路径的可行性,通过对统计结果值的特征分析,单层钢混排架结构厂房的地震年均成本直接费用CoV偏差在1.11-1.12%之间。

基于CFRP加固的钢混排架厂房全寿命周期地震成本研究

采用增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)对坐落于我国西部具体地区的单层钢混排架工业厂房基于碳纤维布(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)加固前后的地震损伤和全寿命周期地震成本进行对比计算分析,研究中参考了中国抗震规范和美国太平洋地震工程研究中心(PEER)强震数据库后拟合建立了与分析地区地质场地条件接近的当地地震风险度概率模型。采用多参数混合加权推导计算出CFRP加固钢混排架柱厂房结构全寿命周期地震损失成本统计值,计算过程中的结构尺寸、材料强度、地震荷载等相关参数变量采用蒙特卡洛(Monte CarloSampling,MCS)随机样本法予以考虑,研究结果显示该地区CFRP加固单层钢混排架厂房结构全寿命周期地震成本统计中位值在5.75元/(年·m2),扣除加固材料成本及加工费用后较同类型未加固普通厂房全寿命期地震成本费用综合节省约16.5%,显示厂房采用CFRP加固技术后具有良好的全寿命周期地震成本经济性,同时CFRP加固后的厂房结构地震年平均成本直接费Co V统计偏差在1.35%～1.36%。