基于模态pushover的结构地震随机反应分析

为实现多自由度结构的随机地震响应可靠度分析。基于模态Pushover分析,得到各阶模态对应的荷载-位移曲线,进而建立各阶模态对应单自由度恢复力模型。结合我国现行《建筑抗震设计规范(GB50011-2010)》,确定随机地震动模型及参数,进行各阶模态对应的等效单自由度随机地震响应分析。基于模态Pushover基本理论,将多自由度结构分析转化为等效单自由度随机地震响应组合,得到结构整体随机地震响应。并通过实际算例表明本文方法的分析过程和计算精度。本方法可较方便地进行结构抗震可靠度评估,研究成果对多自由度结构抗震随机分析和Pushover发展具有实际意义。

基于改进点估计法的结构整体概率抗震能力分析

确定能力中位值和能力离差值是结构整体概率抗震能力分析的两个关键问题,文中分析了现有方法存在的缺点。在Zhao-Ono点估计法的基础上,引入基于随机向量边缘概率分布信息的Nataf变换,提出了改进的点估计法。将改进点估计法与Pushover分析相结合,提出了评估结构整体概率抗震能力统计矩的随机Pushover分析方法。以某五层三跨钢筋混凝土框架结构为例,应用本方法,进行结构整体概率抗震能力分析,得到了结构整体抗震能力的易损性曲线。分析表明,所提方法是一种具有较高效率和较好精度的结构整体概率抗震能力的分析方法。

钢筋混凝土框架结构体系抗震可靠度及其抗力衰减影响分析

结构体系可靠度分析面临的主要问题是失效模式多,但通过pushover分析方法在一定情况下可以得到结构的最弱失效模式。本文将结构体系抗力等效为与结构特定损伤状况相关的结构的顶点位移,结构的地震作用效应由pushover分析及能力谱法求得。考虑结构体系抗力随机性的主要影响因素以及地震作用的随机性,分别求得了结构抗力及地震作用效应的概率分布参数,通过一次二阶矩方法求得了结构体系可靠度,并进一步研究了结构层数变化及耐久性退化因素对结构体系可靠度的影响。研究发现,结构体系的抗震可靠度水平随着结构层数的增加有减小的趋势,结构体系的抗震可靠度水平随着结构使用期增加而降低,降低幅度与薄弱层个数有关,薄弱层越多,降低幅度越大。

考虑材料变异性的半刚接钢框架内填RC墙结构的强度折减系数研究

为合理评估半刚接钢框架内填RC墙结构(简称PSRCW)的延性及强度折减系数,文中利用Latin超立方抽样方法考虑PSRCW结构中型钢、钢筋及混凝土材料力学性能的随机性,提出一种基于Pushover方法评估PSRCW结构延性及强度折减系数的概率方法。根据现行抗震设计规范设计4组160个PSRCW算例样本,重点考察了层数、抗震设防烈度、水平荷载分布模式等因素的影响,利用Pushover方法确定160个PSRCW算例的抗侧能力曲线,基于概率方法按置信水平为95%的单侧置信下限确定PSRCW结构的延性及强度折减系数。研究结果表明,随着层数的增加,PSRCW结构的延性及强度折减系数均呈降低趋势;设防烈度对PSRCW结构的延性折减系数影响不明显,但对强度折减系数影响较大;均匀分布模式作用下确定的PSRCW结构的延性及强度折减系数均显著大于按广义乘方分布模式的分析结果。

考虑填充墙影响的钢筋混凝土厂房结构地震易损性分析

采用对角斜撑模拟纵向填充墙的作用,建立考虑填充墙和不考虑填充墙厂房结构模型,采用拉丁超立方抽样技术建立考虑材料不确定性的结构分析样本,基于随机Pushover分析确定结构不同破坏状态下的统计参数。综合考虑结构材料强度及输入地震动不确定性的影响,通过非线性时程分析开展单层钢筋混凝土厂房结构易损性研究,在此基础上比较结构横、纵向易损性的差异,研究填充墙对结构易损性的影响。研究结果表明:钢筋混凝土厂房结构体系横向地震易损性显著大于纵向地震易损性;对纵向结构体系而言,加入填充墙会明显降低结构易损性,但在相同强度的地震动作用下,填充墙破坏程度比主体结构严重,这与厂房结构的实际震害特征相符。

多级力控制随机Pushover方法

提出"次中震"的概念,将"小震、次中震、中震、大震"四级地震水准与"轻微破坏、中等破坏、严重破坏、倒塌"四级整体极限状态相对应,提出多级力控制Pushover方法。考虑结构的随机性,将蒙特卡洛模拟法与多级力控制Pushover方法相结合,提出多级力控制随机Pushover方法。将该法应用于钢筋混凝土框架结构,得到结构整体抗震能力易损性曲线。

概率Pushover分析方法及其在结构体系抗震可靠度评估中的应用

本文结合我国现行的抗震规范 (GBJ 11— 89)和地震作用统计参数 ,提出了结构抗震分析的概率Pushover分析方法。根据结构体系可靠度的特点 ,提出了基于概率Pushover分析的结构体系抗震可靠度评估方法 ,并用重要抽样法检验了所提方法的计算精度。理论分析和算例结果表明 :概率Pushover分析方法是评估结构体系抗震可靠度的简便、实用方法。

基于矩法的结构非线性整体抗震可靠性分析

建立了基于极限基底剪力的结构非线性整体承载能力极限状态方程。为了从概率的角度评估结构的整体抗震能力,分别提出了基于Nataf变换的点估计法(PEM)和基于点估计法的随机Pushover分析方法(RPA)。在此基础上,提出了一种将点估计法、Pushover分析和矩法(MM)相结合进行结构整体非线性抗震可靠性分析的统计矩半解析法。将该方法应用于钢筋混凝土框架结构,得到了此类结构整体抗震可靠度随地震作用变异系数变化的规律。算例分析表明,本文提出的方法简单、实用、有效,模拟次数很少,且具有与蒙特卡罗模拟法(MCS)相当的计算精度。