仪器地震烈度与砌体房屋震害相关性初步研究

摘要

仪器地震烈度是基于宏观地震烈度与地震动参数的经验关系得到反映台站附近区域破坏程度的计算烈度，可为地震损失评估、震后应急救援及灾区恢复重建提供重要的科学依据。仪器地震烈度标准的确定应满足两个条件：一是与结构的破坏能有很好的相关性；二是与宏观地震烈度有很好的相关性。现阶段国内外已有仪器地震烈度算法多种多样，但基本是基于第二个条件来确定。本论文基于第一个条件考虑，为了探索一种或几种能很好地反映建筑结构震害的仪器地震烈度计算方法，简单评价国内外常用的仪器地震烈度反映砌体结构震害的能力，推荐一种能合理评估不同使用功能砌体结构震害的仪器地震烈度。本文的主要内容如下：
　　（1）本文归纳总结了6种国内外常用仪器地震烈度计算方法，从地震动特性与结构抗震设计两个方面分别分析了仪器地震烈度所用地震动参数表示的物理意义，为仪器地震烈度和房屋结构震害之间相关性的研究提供理论支撑；并利用发生在中国大陆地区12次破坏性地震中获取的139组台站记录，分别采用这六种仪器地震烈度公式计算得到不同台站的仪器地震烈度值。
　　（2）本文根据德阳市、广元市、江油市和剑阁县的汶川地震震害资料建立了不同使用功能具有代表性的砌体房屋建筑群非线性模型，采用弹塑性动力反应分析方法计算非线性模型群在139组地震动作用下的反应，结合结构损伤指标和破坏等级，确定了不同台站附近的砌体结构房屋的平均震害指数。
　　（3）本文统计了十种地震动参数与砌体结构平均震害指数之间的相关性，得到以下结论：峰值加速度和有效峰值加速度等反映地震对结构力作用的参数与砌体结构的震害有较高的相关性，砌体结构的层数直接影响了地震动参数与砌体结构震害相关性的强弱。
　　（4）本文进一步评价了国内外常用的六种仪器地震烈度反映砌体房屋震害的能力，得到以下结论：六种仪器地震烈度与砌体房屋震害均有较好的相关性，不过考虑结构破坏程度参数的模糊烈度算法能更好的反映砌体结构的震害；虽然砌体结构的破坏机理与层数密切相关，但模糊烈度算法与不同层数的砌体住宅结构震害均有很好的相关性。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 选题的背景及意义

1.3 房屋震害的评价指标

1.4 本文的主要内容和思路

第二章 仪器地震烈度算法对比分析

2.1 引言

2.2 表征地震动强度的参数归纳

2.3 国外仪器地震烈度算法研究

2.4 国内仪器地震烈度算法研究

2.5 仪器地震烈度算法对比分析

2.6 小结

第三章 砌体结构震害指标研究

3.1 引言

3.2 具有代表性砌体结构模型的建立

3.3 砌体结构模型的等效

3.4 砌体结构平均震害指数计算

3.5 非线性分析方法

3.6 算例分析

3.7 小结

第四章 仪器地震烈度与砌体房屋震害相关性研究

4.1 引言

4.2 地震动数据的选用

4.3 不同用途砌体房屋权重系数计算

4.4 地震动参数与砌体房屋震害相关性分析

4.5 仪器地震烈度与砌体房屋震害相关性分析

4.6 小结

第五章 结语与展望

5.1 结语

5.2 展望

附录

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士期间参与的科研项目