基于改进响应面法的岩石隧道地震易损性分析

发布时间：2023-04-05 18:30

　　隧道结构抗震设防的合理实施需要建立在合理的地震易损性模型基础上。地震动和场地条件都存在很大的不确定性,在易损性分析中很难进行充分的考虑。当前的隧道地震易损性曲线多是通过选取有代表性的地震动数据和场地状况分析得到的,在预估特定隧道结构在可能发生地震下的损伤状况时精度不够。因此,有必要对隧道的地震易损性进行更细致的研究,建立具有普遍适用性的地震易损性模型。本文基于一种改进响应面方法计算出了岩石隧道在各种工况下的条件破坏概率,建立了衬砌的损伤预测模型并将其用于构建隧道衬砌的地震易损性曲线和隧道系统的地震连通易损性曲线,为隧道的可靠性评估和震后的应急救援提供了策略支持。本文主要研究内容包括以下几个方面:(1)为了减少在计算隧道条件破坏概率时所需的确定性地震响应分析次数,对现有方法进行改进,提出一种基于取样优化的改进响应面方法,通过两个数值算例验证了其计算精度和计算效率,并将其应用于衬砌损伤预测模型的构建中。(2)基于Matlab和Abaqus软件编写了衬砌-围岩参数化建模程序;通过BoxBehnken设计生成25种工况,在每种工况下使用改进响应面法求解出衬砌对应于不同破坏状态的条件破坏概率,建...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景与意义
    1.3 隧道地震易损性的研究概况
        1.3.1 隧道结构易损性分析方法的研究现状
        1.3.2 隧道结构地震响应计算方法研究现状
        1.3.3 隧道系统连通易损性研究现状
        1.3.4 研究现状分析
    1.4 本文主要研究内容及方法
第2章 基于取样优化的改进响应面方法
    2.1 引言
    2.2 响应面方法的基本原理
    2.3 改进响应面方法
        2.3.1 初始展开点选取方法
        2.3.2 任意因子f选取方法
        2.3.3 改进响应面法的计算步骤
        2.3.4 算例分析
    2.4 本章小结
第3章 岩石隧道衬砌截面地震易损性分析
    3.1 引言
    3.2 参数选取及试验设计
        3.2.1 参数选取
        3.2.2 Box-Behnken试验设计
    3.3 隧道衬砌损伤预测模型
        3.3.1 数值建模
        3.3.2 破坏状态定义
        3.3.3 衬砌损伤预测模型的建立
    3.4 基于损伤预测模型的隧道衬砌地震易损性分析
        3.4.1 等效线性化分析
        3.4.2 隧道衬砌地震易损性分析示例
    3.5 本章小结
第4章 隧道系统地震连通易损性分析
    4.1 引言
    4.2 隧道系统地震连通易损性分析方法
        4.2.1 地震动衰减模型
        4.2.2 隧道系统连通的判定
    4.3 隧道系统地震连通易损性分析示例
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3783911