基于地震碰撞风险的非线性相邻结构临界间距计算方法
发布时间：2021-12-12 00:38
地震作用下相邻结构碰撞引起的非结构构件及结构构件破坏是常见的震害现象。设置足够的相邻结构间距是避免及减小地震碰撞破坏的主要手段,但目前各国规范的最小结构间距安全水平未知。为适应基于性能的地震工程的发展需求,亟需提出基于可靠度的临界间距计算方法,但目前相邻结构临界间距的概率计算方法仅局限于线性结构。因此,本文考虑相邻结构的非线性特性,对基于地震碰撞风险的相邻结构临界间距计算方法展开研究。本文的主要工作及结论如下:(1)提出了一种基于地震碰撞风险的临界间距计算方法。该方法的基本思想为:相邻结构发生地震碰撞的风险求解为可靠度问题,对应的相邻结构避免发生碰撞的临界间距求解则为给定碰撞风险条件下的逆可靠度问题,即找零点问题,该方法可以使相邻结构具有一致的目标失效概率;通过引入基于子集模拟的地震碰撞易损性计算方法开展地震碰撞风险分析,使得所提方法可以考虑相邻结构的非线性特性。首先计算了线性相邻单自由度结构的临界间距,验证了所提方法的准确性,并分析了不同周期比和不同场地危险性对临界间距的影响;其次利用所提方法对非线性相邻多自由度结构的临界间距进行分析,研究了相邻结构质量比、层间刚度比、层间屈服荷载比...
【文章来源】： 北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 本文的研究背景及意义
1.2 地震碰撞问题的研究现状
1.3 相邻结构避免地震碰撞的临界间距研究现状
1.3.1 我国规范
1.3.2 确定性方法
1.3.3 概率方法
1.4 地震碰撞易损性计算方法与风险分析的研究现状
1.4.1 地震易损性研究现状
1.4.2 地震易损性的工程应用
1.4.3 地震碰撞易损性与风险分析研究现状
1.5 目前研究存在的问题和不足
1.6 本文的主要工作
2 基于地震碰撞风险的非线性相邻结构临界间距计算方法
2.1 利用逆可靠性问题求解相邻结构临界间距
2.2 相邻结构地震碰撞风险分析
2.3 基于子集模拟的地震碰撞易损性计算方法
2.4 基于地震碰撞风险的非线性相邻结构临界间距计算流程
2.5 线性相邻单自由度结构的临界间距及影响因素分析
2.5.1 非平稳高斯随机地震动
2.5.2 场地危险性模型
2.5.3 临界间距计算
2.5.4 不同周期比对临界间距的影响
2.5.5 不同场地危险性对临界间距的影响
2.6 非线性相邻多自由度结构临界间距及影响因素分析
2.6.1 非线性相邻多自由度结构
2.6.2 非线性相邻多自由度结构临界间距
2.6.3 相邻结构质量比对临界间距的影响分析
2.6.4 相邻结构层间刚度比对临界间距的影响分析
2.6.5 相邻结构层间屈服荷载比值对临界间距的影响分析
2.6.6 考虑非线性与否对临界间距的影响
2.7 本章小结
3 非线性相邻钢筋混凝土框架结构临界间距计算
3.1 不同周期比和碰撞位置的相邻钢筋混凝土框架结构
3.2 相邻钢筋混凝土框架结构OPENSEES有限元建模
3.2.1 截面恢复力模型
3.2.2 材料本构及其参数
3.2.3 单元类型
3.2.4 相邻钢筋混凝土框架结构的动力特性
3.3 基于地震碰撞风险的相邻钢筋混凝土框架结构临界间距计算
3.3.1 随机地震动和场地危险性模型
3.3.2 Matlab调用OpenSees的步骤
3.3.3 基于地震碰撞风险的相邻钢筋混凝土框架结构临界间距计算
3.4 与其他方法的对比分析
3.5 本章小结
4 地震碰撞易损性计算的动力增量分析方法对比
4.1 五种地震碰撞易损性计算的IDA方法
4.1.1 频数统计方法
4.1.2 线性回归方法
4.1.3 双参数回归方法
4.1.4 双线性回归方法
4.1.5 矩估计方法
4.2 相邻钢筋混凝土框架结构地震碰撞易损性计算结果对比
4.2.1 地震动参数选取
4.2.2 IDA曲线
4.2.3 不同相邻钢筋混凝土框架结构地震碰撞易损性曲线
4.2.4 不同计算方法所得地震碰撞易损性曲线对比
4.3 基于子集模拟法和双线性方法地震碰撞易损性计算结果对比
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于地震碰撞易损性的相邻结构临界间距研究 [J]. 吴巧云,王涛,魏敏,朱宏平. 工程力学. 2019(07)
[2]地震作用下相邻建筑结构的最大相对位移 [J]. 卢明奇,杨庆山. 土木工程学报. 2012(03)
[3]地震作用下相邻结构的防震缝宽度确定方法 [J]. 卢明奇,杨庆山. 中国石油大学学报(自然科学版). 2012(01)
[4]随机地震动态模型参数修正 [J]. 袁泉,孙彦杰. 科学技术与工程. 2011(28)
[5]基于响应面法的桥梁地震易损性分析研究 [J]. 吴子燕,王其昂,韩晖,曹君. 西北工业大学学报. 2011(01)
[6]地震作用下相邻结构碰撞对结构性能影响研究 [J]. 丁文胜,陈振伟. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2008(03)
[7]基于可靠度和灵敏度的结构局部地震易损性分析 [J]. 吕大刚,王光远. 自然灾害学报. 2006(04)
[8]统一考虑地震环境和局部场地影响的建筑物易损性研究 [J]. 温增平,高孟潭,赵凤新,李小军,吕红山,何少林. 地震学报. 2006(03)
[9]基于可靠度和性能的结构整体地震易损性分析 [J]. 吕大刚,李晓鹏,王光远. 自然灾害学报. 2006(02)
[10]框架结构房屋地震灾害风险评估 [J]. 楼思展,叶志明,陈玲俐. 自然灾害学报. 2005(05)
博士论文
[1]基于量纲分析的地震作用下相邻建筑结构碰撞反应研究[D]. 蒋姗.哈尔滨工业大学. 2015
[2]钢-混凝土组合结构体系抗震性能研究与地震易损性分析[D]. 刘阳冰.清华大学. 2009
硕士论文
[1]非线性相邻结构地震碰撞易损性与风险评估方法[D]. 朱海鑫.北京交通大学. 2019
[2]基于地震易损性的相邻结构临界间距研究[D]. 潘伟杰.武汉工程大学. 2017
[3]基于地震碰撞易损性的相邻结构临界间距研究[D]. 魏敏.华中科技大学. 2017
[4]FRP加固非延性钢筋混凝土框架结构地震易损性分析[D]. 李宁.哈尔滨工业大学. 2014
[5]RC框架结构基于概率损伤模型的地震易损性与风险分析[D]. 万正东.哈尔滨工业大学. 2009
[6]钢筋混凝土连续梁桥的地震易损性、危险性及风险分析[D]. 黄明刚.哈尔滨工业大学. 2009
[7]地震落梁与结构碰撞的数值模拟研究[D]. 杨永强.中国地震局工程力学研究所. 2007
[8]钢筋混凝土结构非线性抗震可靠度及地震易损性分析[D]. 常泽民.哈尔滨工业大学. 2006
[9]钢框架结构的地震易损性及概率风险分析[D]. 王丹.哈尔滨工业大学. 2006
本文编号：3535685
【文章来源】： 北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 本文的研究背景及意义
1.2 地震碰撞问题的研究现状
1.3 相邻结构避免地震碰撞的临界间距研究现状
1.3.1 我国规范
1.3.2 确定性方法
1.3.3 概率方法
1.4 地震碰撞易损性计算方法与风险分析的研究现状
1.4.1 地震易损性研究现状
1.4.2 地震易损性的工程应用
1.4.3 地震碰撞易损性与风险分析研究现状
1.5 目前研究存在的问题和不足
1.6 本文的主要工作
2 基于地震碰撞风险的非线性相邻结构临界间距计算方法
2.1 利用逆可靠性问题求解相邻结构临界间距
2.2 相邻结构地震碰撞风险分析
2.3 基于子集模拟的地震碰撞易损性计算方法
2.4 基于地震碰撞风险的非线性相邻结构临界间距计算流程
2.5 线性相邻单自由度结构的临界间距及影响因素分析
2.5.1 非平稳高斯随机地震动
2.5.2 场地危险性模型
2.5.3 临界间距计算
2.5.4 不同周期比对临界间距的影响
2.5.5 不同场地危险性对临界间距的影响
2.6 非线性相邻多自由度结构临界间距及影响因素分析
2.6.1 非线性相邻多自由度结构
2.6.2 非线性相邻多自由度结构临界间距
2.6.3 相邻结构质量比对临界间距的影响分析
2.6.4 相邻结构层间刚度比对临界间距的影响分析
2.6.5 相邻结构层间屈服荷载比值对临界间距的影响分析
2.6.6 考虑非线性与否对临界间距的影响
2.7 本章小结
3 非线性相邻钢筋混凝土框架结构临界间距计算
3.1 不同周期比和碰撞位置的相邻钢筋混凝土框架结构
3.2 相邻钢筋混凝土框架结构OPENSEES有限元建模
3.2.1 截面恢复力模型
3.2.2 材料本构及其参数
3.2.3 单元类型
3.2.4 相邻钢筋混凝土框架结构的动力特性
3.3 基于地震碰撞风险的相邻钢筋混凝土框架结构临界间距计算
3.3.1 随机地震动和场地危险性模型
3.3.2 Matlab调用OpenSees的步骤
3.3.3 基于地震碰撞风险的相邻钢筋混凝土框架结构临界间距计算
3.4 与其他方法的对比分析
3.5 本章小结
4 地震碰撞易损性计算的动力增量分析方法对比
4.1 五种地震碰撞易损性计算的IDA方法
4.1.1 频数统计方法
4.1.2 线性回归方法
4.1.3 双参数回归方法
4.1.4 双线性回归方法
4.1.5 矩估计方法
4.2 相邻钢筋混凝土框架结构地震碰撞易损性计算结果对比
4.2.1 地震动参数选取
4.2.2 IDA曲线
4.2.3 不同相邻钢筋混凝土框架结构地震碰撞易损性曲线
4.2.4 不同计算方法所得地震碰撞易损性曲线对比
4.3 基于子集模拟法和双线性方法地震碰撞易损性计算结果对比
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于地震碰撞易损性的相邻结构临界间距研究 [J]. 吴巧云,王涛,魏敏,朱宏平. 工程力学. 2019(07)
[2]地震作用下相邻建筑结构的最大相对位移 [J]. 卢明奇,杨庆山. 土木工程学报. 2012(03)
[3]地震作用下相邻结构的防震缝宽度确定方法 [J]. 卢明奇,杨庆山. 中国石油大学学报(自然科学版). 2012(01)
[4]随机地震动态模型参数修正 [J]. 袁泉,孙彦杰. 科学技术与工程. 2011(28)
[5]基于响应面法的桥梁地震易损性分析研究 [J]. 吴子燕,王其昂,韩晖,曹君. 西北工业大学学报. 2011(01)
[6]地震作用下相邻结构碰撞对结构性能影响研究 [J]. 丁文胜,陈振伟. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2008(03)
[7]基于可靠度和灵敏度的结构局部地震易损性分析 [J]. 吕大刚,王光远. 自然灾害学报. 2006(04)
[8]统一考虑地震环境和局部场地影响的建筑物易损性研究 [J]. 温增平,高孟潭,赵凤新,李小军,吕红山,何少林. 地震学报. 2006(03)
[9]基于可靠度和性能的结构整体地震易损性分析 [J]. 吕大刚,李晓鹏,王光远. 自然灾害学报. 2006(02)
[10]框架结构房屋地震灾害风险评估 [J]. 楼思展,叶志明,陈玲俐. 自然灾害学报. 2005(05)
博士论文
[1]基于量纲分析的地震作用下相邻建筑结构碰撞反应研究[D]. 蒋姗.哈尔滨工业大学. 2015
[2]钢-混凝土组合结构体系抗震性能研究与地震易损性分析[D]. 刘阳冰.清华大学. 2009
硕士论文
[1]非线性相邻结构地震碰撞易损性与风险评估方法[D]. 朱海鑫.北京交通大学. 2019
[2]基于地震易损性的相邻结构临界间距研究[D]. 潘伟杰.武汉工程大学. 2017
[3]基于地震碰撞易损性的相邻结构临界间距研究[D]. 魏敏.华中科技大学. 2017
[4]FRP加固非延性钢筋混凝土框架结构地震易损性分析[D]. 李宁.哈尔滨工业大学. 2014
[5]RC框架结构基于概率损伤模型的地震易损性与风险分析[D]. 万正东.哈尔滨工业大学. 2009
[6]钢筋混凝土连续梁桥的地震易损性、危险性及风险分析[D]. 黄明刚.哈尔滨工业大学. 2009
[7]地震落梁与结构碰撞的数值模拟研究[D]. 杨永强.中国地震局工程力学研究所. 2007
[8]钢筋混凝土结构非线性抗震可靠度及地震易损性分析[D]. 常泽民.哈尔滨工业大学. 2006
[9]钢框架结构的地震易损性及概率风险分析[D]. 王丹.哈尔滨工业大学. 2006
本文编号：3535685
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