基于層間塑性耗能指標(biāo)的地震易損性分析.pdf

1、地震易損性分析是地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析的三大重要組成部分之一，也是結(jié)構(gòu)損傷分析的主要構(gòu)成部分，能預(yù)測(cè)工程結(jié)構(gòu)在不同強(qiáng)度的地震作用下發(fā)生的不同損壞程度的條件概率，并以易損性曲線表示。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行易損性分析不僅可以為提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力、減少損失提供有效途徑，也可以為防災(zāi)減災(zāi)、加固和維修措施提供依據(jù)。目前，地震易損性分析方法主要有經(jīng)驗(yàn)法和理論分析方法，由于經(jīng)驗(yàn)法的局限性且獲取不易，理論分析法成為多數(shù)研究學(xué)者的熱點(diǎn)方向。對(duì)于理論分析方法，有兩個(gè)重要

2、的決定性因素，即非線性分析方法和易損性損傷指標(biāo)。相對(duì)于其他的易損性分析方法，本文對(duì)兩方面因素均做了新的嘗試。非線性分析方法采用擬力法——一種變位移的計(jì)算分析法，運(yùn)算過程中使用不變的初始剛度矩陣，計(jì)算量及速度優(yōu)于其他非線性分析方法，且可得到較高的數(shù)值精度。對(duì)于易損性損傷指標(biāo)，本文依據(jù)擬力法提出層間塑性耗能指標(biāo)，更加突顯結(jié)構(gòu)的塑性特征，并為能量指標(biāo)的拓展提供了新思路?；谝陨蟽蓚€(gè)因素，本文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)及附加粘滯阻尼器的消能減震結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行地震易

3、損性分析，其主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)介紹了擬力法的核心思想，基本公式及能量方程的推導(dǎo)，并對(duì)擬力法中剛度矩陣關(guān)系進(jìn)行了全面驗(yàn)算。采用合理的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)鉸的可能位置布置方案，對(duì)附加粘滯阻尼器的消能減震結(jié)構(gòu)進(jìn)行了非線性分析，拓展了擬力法在非線性時(shí)程分析領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　(2)基于擬力法的能量分析理論，提出一種新的損傷指標(biāo)——層間塑性耗能指標(biāo)，建立了該指標(biāo)的計(jì)算公式，并對(duì)其中的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行了討論分析。針對(duì)目前應(yīng)用較廣泛的層間位移角

4、指標(biāo)，將基于該指標(biāo)與層間塑性耗能指標(biāo)的損傷分析進(jìn)行對(duì)比研究，數(shù)值分析結(jié)果表明了層間塑性耗能指標(biāo)的有效性及合理性。在此基礎(chǔ)上，提出了基于層間塑性耗能指標(biāo)的消能減震結(jié)構(gòu)損傷分析方法。
　　(3)基于擬力法基本原理及本文提出的層間塑性耗能指標(biāo)，結(jié)合地震易損性分析理論，對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震易損性分析，得到四種損傷狀況下的地震易損性曲線。然后，基于層間位移角指標(biāo)，對(duì)相同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震易損性分析，對(duì)比分析兩種不同損傷指標(biāo)下地震易損性曲線的