【摘 要】
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我国在2017年发布了《国家地震科技创新工程》这一重大研究计划,其中“韧性城乡”计划作为其重要组成部分。在此背景下,高层建筑结构的抗震性能评估显得尤为重要。针对我国高层建筑结构进行地震易损性评估,对于进行科学的抗震加固和防震减灾规划具有重要的理论和实际意义。本课题选用RC框架-剪力墙结构为研究对象,在第二代基于性态地震工程(PBEE)研究框架下,对框剪结构进行地震易损性分析,主要研究内容如下:(1
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我国在2017年发布了《国家地震科技创新工程》这一重大研究计划,其中“韧性城乡”计划作为其重要组成部分。在此背景下,高层建筑结构的抗震性能评估显得尤为重要。针对我国高层建筑结构进行地震易损性评估,对于进行科学的抗震加固和防震减灾规划具有重要的理论和实际意义。本课题选用RC框架-剪力墙结构为研究对象,在第二代基于性态地震工程(PBEE)研究框架下,对框剪结构进行地震易损性分析,主要研究内容如下:(1)按照我国规范,设计5个不同高度的RC框剪结构作为“索引原型结构”,并对12层结构进行了非线性分析。采用OpenSees软件,建立了框剪结构整体等效模型,并选取国内一组剪力墙试验对数值模型进行验证。(2)以99条真实地震动作为输入,选取3个结构整体反应参数,采用有效性、有益性、实用性、充分性、鲁棒性和地震危险性可计算性6个统计学评价指标,对35组地震动强度指标(Intensity Measure,IM)进行统计评价。引入模糊综合判别方法,建立模糊决策矩阵,对35组IM进行排序,决策出最优的几组IM。(3)提出了适用于中高层结构的新型地震动强度指标Sa N。采用偏最小二乘方法对指标中的关键参数进行了确定,并进行了主成分分析与有效性检验。在新指标Sa N基础上,引入考虑幅值与持时的IM,构建了包含地震动三要素信息的向量型IM并建立其概率需求模型。(4)采用基于CPU多线程算法,开发了并行地震需求计算程序。以本文框剪结构为对象,介绍并比较了不同的概率需求分析方法。在结构概率抗震能力模型为确定性的前提下,分别以地面峰值加速度(Peak Ground Acceleration,PGA)与本文新指标Sa N作为IM,对5个框剪结构进行了地震易损性分析,将PGA与Sa N易损性分析效果进行了对比分析。在云图-单条带法基础上,提出了适用于单体与群体结构的云图-多条带法,对群体框架剪力墙结构进行了地震易损性分析。采用包含地震动三要素信息的向量型IM,构建了框剪结构的地震易损性曲面。本文研究表明:本文提出的新地震动强度指标Sa N与结构反应参数具有良好的相关性,表明其在中高层结构分析中具有良好的适用性;采用基于新指标Sa N建立的向量型IM包含地震动三要素信息,与标量型IM相比,具有更好的拟合优度。
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