基于地震动聚类的变电站设备易损性分析

摘要

变电站设备地震易损性分析中需要计算大量地震动输入下的结构响应,且对于不同地震动常采用同一条易损性曲线。文中提出基于地震动聚类的易损性分析方法,可在减少地震动样本输入的同时保证结果的准确性;并且可将地震动分类,得到各类地震动的易损性曲线。首先通过主成分分析得到综合多个地震动参数的主成分指标;将主成分指标作为聚类指标,通过k-means聚类算法,对地震动时程记录分类。基于聚类结果,选择了少量典型地震动代替全部地震动用来计算某1100kV变压器套管的易损性曲线;之后,分别计算每一类地震动的易损性曲线并对比分析。结果表明:基于聚类结果选取的少量典型地震动样本对于全部样本具有较好的代表性;采用该方法输入少量典型样本,便可得到比较准确的易损性曲线;各类地震动的易损性曲线差异较大,当已确定地震动的归类,采用对应该类地震动的易损性曲线评估变电站设备的失效概率更准确。