抗震墙结构安全性与经济性评价与影响因素分析

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现有抗震设计方法虽然可以有效地控制结构在强震下不倒塌,保障人们的生命安全,但是在地震作用下结构经济损失是巨大的。并且随着人口的增长,土地资源的锐减,经济损失的比重势必会不断增加。因此如何在满足安全性的前提下预知结构所造成的经济损失比重是必要的。在对比现有经济损失计算方法的基础上,本文选用太平洋地震研究中心(PEER)提出的基于性能的地震工程(PBEE)的方法研究综合考虑经济性及安全性对结构抗震性能的影响。本文开展的主要工作如下:①抗震墙结构具有较少填充墙,非结构构件损失占结构损失的比重小。这样有利于准确计算主体结构经济损失而忽略其他次要因素的影响。因此本文选择抗震墙结构进行计算分析,研究主体结构在地震作用下经济损失比重;②根据本团队已有研究成果提出的连梁跨高比不同的两类破坏模式,建立了两个弹塑性分析模型:模型1、模型2。对两个结构模型的成本、地震危险性、易损性、经济性进行了对比分析;③通过改变抗震墙墙厚以及墙肢数量,建立了墙率在1%~4%范围的8个抗震墙结构弹塑性分析模型。运用PBEE的方法对8个模型主体结构进行综合抗震性能分析。通过以上工作,本文取得的主要结论如下:①应用PBEE的方法对抗震墙结构安全性与经济性分析进行了尝试性研究。PBEE的方法可以将结构经济性与安全性结合起来进行分析,是一种先进的计算结构经济损失的方法,但是在应用中需根据实际情况适当进行修改;②给出了抗震墙结构损失占成本的比重及模型的安全性程度,为后续抗震墙结构设计提供参考;③综合考虑结构建造成本和资金的时间价值以及不同强度地震发生的概率,位于中等烈度区(7度区)的结构,结构建造成本以及地震造成的损失费用之和随墙率的增加不断增加,但地震造成的损失对总费用的影响较小。抗震设计时可主要考虑结构的安全性与建造成本这两个方面的因素以确定适宜的抗震墙墙率。
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